Подбор сечения подкрановой балки

Подбор сечения подкрановой балки выполняем в том же порядке, что и для обычных балок. Из условия общей прочности определяется требуемый момент сопротивления по формуле/2/:

(3.9)

где b - коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановых балок; определяем по формуле /2/

(3.10)

где h - высота балки; предварительно определяем по формуле /2/

h = 1/10хL₁ (3.11)

h = 1/10х12 = 1,2 м;

ht - ширина сечения тормозной конструкции; предварительно принимаем ( - ширина нижней части колонны); в нашем случае hн = ht =1,5 м;

см³

Оптимальную высоту балки определим по формуле К.К Муханова /2/

(3.12)

где k - коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки – конструктивных коэффициентов поясов и стенки; рекомендуется принимать для сварных балок k =1.2 – 1.15; для клепанных – k =1.25 – 1.2; принимаем k = 1.15;

t_w - толщина стенки балки; для балок высотой 1 - 2 м рациональное значение толщины стенки можно определить по эмпирической формуле /2/

(3.13)

мм; принимаем t_w = 12 мм

Проверяем принятую толщину стенки из условия работы стенки на касательные напряжения на опоре по формуле /2/

(3.14)

где R_s - расчетное сопротивление материала стенки балки на сдвиг; можно определить по формуле /2/

(3.15)

где R_yn = 325 МПа - нормативное сопротивление материала стенки балки (табл.3 прил.);

g_m - коэффициент надежности по материалу /1/; для сталей по ГОСТ 27772-88 g_m = 1,025;

МПа;

см; принимаем t_w = 16 мм

Минимальную высоту балки определяем из условия полного использования материала балки при загружении расчетной нагрузкой /2/

(3.16)

где g_c - коэффициент условий работы; для подкрановых конструкций g_c = 1,0;

Е - модуль упругости второго рода; для стали Е = 2,06×10⁵ МПа;

- предельный прогиб подкрановой балки; принимается в зависимости от группы режимов работы кранов /1/; принимаем =500;

M_n - момент от загружения балки одним краном (определяется по линии влияния);

(3.17)

принимаем h_min = 125 см

Для определения размеров поясных листов по формулам /2/ вычисляем требуемый момент инерции сечения балки:

(3.18)

см⁴

и момент инерции сечения стенки балки

(3.19)

где h_w - высота стенки балки; определяем по формуле

(3.20)

где t_f - толщина поясного листа; рекомендуется принимать толщину горизонтального листа сварной балки не более 30 мм; так как толстые листы имеют пониженные расчетные сопротивления /2/; принимаем t_f = 25 мм;

см⁴

Требуемая площадь сечения поясов балки

(3.21)

где I_f - момент инерции, приходящийся на поясные листы;

см²

, см

Принимаем сечение пояса .

Устанавливаем размеры поясов балки и проверяется ширину (свес) поясов балки, исходя из местной устойчивости (для сечений, работающих упруго) по формуле /1/

(3.22)

где b_ef - ширина (свес) пояса;

(3.23)

см

, условие выполняется, значит, устойчивость пояса обеспечена. По полученным размерам принимаем сечение подкрановой балки и проектируем сечение тормозной.

В состав тормозной балки входят: швеллер, горизонтальный лист из рифленой стали (обычно толщиной 6 - 8 мм /1/) и верхний пояс подкрановой балки. Поддерживающий швеллер опирается либо на стойку фахверка, либо на подкосы, прикрепленные к ребрам балки.

Принятые обозначения на рисунке 3.3:

z₀ - расстояние до центра тяжести сечения швеллера; принимаем швеллер №40 /4/; в нашем случае z₀ = 2,75 см;

t_t1 - толщина тормозного листа; принимаем t_tl = 8 мм;

b - ширина полки тормозного швеллера; b = 115 мм;

d₁ - величина напуска тормозного листа на верхний пояс балки и полку тормозного швеллера /2/; принимаем d₁ = 40 мм;

d₂ - расстояние от края колонны до швеллера; принимаем d₂ = 40 мм;

l_tl - длина тормозного листа;

Рисунок 3.3 – Конструкция тормозной балки

(3.24)

x₁ - расстояние до центра тяжести тормозного листа;

(3.25)

x₂ - расстояние до центра тяжести сечения швеллера;

x₂=h_H– d₂–z₀ (3.26)

x₂=150–4–2,75=143,25 см;

x₀ - расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения;

(3.27)

см;

где А_шв и А_f - соответственно, площади сечения тормозного швеллера и подкрановой балки.

Поиск по сайту: