yc = 4 см;

ho = h1 – yc = 125 – 4 = 121 см;

yв2 = ho – yв1 =121 – 67 = 54 см;

Попереднє значення Розрахункових зусиль в гілках колони:

Максимальне зусилля в зовнішній гілці колони

Виконуємо попередній підбір перерізу гілок колони. Для підкранової гілки

колони приймаємо ( = 0,814; (( = 60), звідки необхідна площа перерізу

Проектуємо двутавр з розмірами в = 60 см, що не менший ніж

Граничне відношення, яке забезпечує місцеву стійкість:

Прийнявши товщину полиць tf = 1,6 см; визначаємо фактичне відношення

h(/t( = 568/12 = 47,3, що менше граничного, звідки випливає, що місцева

стійкість стінки з t( = 1,2 см забезпечена.

Необхідна площа полиці

У випадку мінімальних розмірів полки приймаємо мінімально допустимий

переріз гілки.

h(/t( = 580/8 = 72,5 > 56,6;

За умови забезпечення місцевої стійкості

Так як місцева стійкість

стінки не буде забезпечуватися, частина стінки буде виключена з роботи, а

загальна площа буде зменшена на величину (h( - hred)(t(

k = 1,2 + 0,15((2 =1,2 + 0,15(1,982 =1,788;

(u( = 1,3 + 0,15((2 =1,3 + 0,15(1,982 =1,888;

Визначаємо геометричні характеристики прийнятого перерізу:

Моменти інерції відносно центральних осей

Радіуси інерції

Попереднє значення площі зовнішньої гілки колони

Для зручності кріплення елементів решітки відстань між внутрішніми гранями

полиць двутавра і складеного швелера приймаємо однаковими (580 мм). Товщину

стінки швелера для зручності її з’єднання стиковим швом з полицею

надкранової частини колони приймаємо рівною 18 мм; а висоту стінки за умови

розміщення зварних швів bsh = 620 мм.

Необхідна площа полиць

від’ємної площі полиць, і з огляду на те, що площа зовнішньої гілки

дорівнює приблизно площі внутрішньої гілки, то зовнішню гілку приймаємо у

вигляді також двутавра. Уточнюємо положення центру ваги перерізу нижньої

частини колони:

ho = h1 – yc = 1250 – 100 = 1150 = 115 см;

yb1 = 115 – 49,6 = 65,4 см.

Перевіряємо стійкість гілок колон з площини рами

Підкранова гілка

Недонапруження

що допустимо.

Зовнішня гілка

Збільшуємо товщину полиць зовнішньої гілки колони до 16 мм; тоді

tf = 16 мм; b( = 56,8 см; hred = 44,59;

Радіуси інерції:

Для зовнішньої гілки:

За умови рівностійкості підкранової колони в площині і із площини рами

визначимо необхідну відстань між вузлами решітки:

Приймаємо lb = 235 см, попередньо розділивши нижню частину колони на ціле

число панелей.

lb = (l1 – htr –10 см) = (1737 – 80 – 10)/7 = 235 см;

htr = (0,5…0,8)(h1 = (0,5…0,8)(115 = 57,5…92,

приймаємо htr = 80 см;

Перевіряємо стійкість гілок нижньої частини колони в площині рами відносно

осей x1-x1 i x2-x2

Підкранова гілка

Зовнішня гілка

Розрахунок елементів з’єднувальної решітки

Величина умовної поперечної сили

таким чином розрахунок ведемо на Qmax.

Зусилля в розкосі при розташуванні решітки в двох площинах:

Приймаємо (d = 100; для якої ( = 0,560, звідки необхідна площа розкосу

Приймаємо ( 70x6 для якого Ad = 8,15 см2; imin = 2,15 см;

Напруження в розкосі

Перевірка стійкості нижньої частини колони, як єдиного складеного стержня

в площині дії моменту

Геометричні характеристики перерізу

Моменти інерції

Радіус інерції

Гнучкість

Приведена гнучкість

Умова приведеної гнучкості

Для комбінації зусиль, довантажуючих зовнішню гілку (переріз 4-4)

M = 1120,87 кН(м; N = 1344,84 кН;

Для комбінації зусиль, довантажуючих підкранову гілку (переріз 4-4)

M = -912,77 кН(м; N = 1232,9 кН;

З’єднання верхньої та нижньої частини колони

Розрахункова комбінація зусиль в перерізі над уступом (переріз 2-2)

1) M = 153,56 кН(м; N = -385,7 кН;

2) M = -154,59 кН(м; N = -503,96 кН;

Тиснення мостових кранів Dmax = 842,204 кН;

Міцність стикового шва (шов 1) перевіряємо по нормальним напруженням в

крайніх точках надкранової частини колони по першій комбінації зусиль

M і N

- зовнішня полиця

- внутрішня полиця

По другій комбінації зусиль

- зовнішня полиця

- внутрішня полиця

Товщину стінки траверси визначаємо за умови зім'яття при товщині опорної

плити tpl = 30 мм

де lef = bd +2(tpl = 380 + 2(30 = 440 мм.

Приймаємо товщину стінки траверси 1см;

Максимальне зусилля, яке припадає на внутрішню полицю (друга комбінація

зусиль)

Приймаємо напівавтоматичне зварювання дротом СВ-08А;

d = 1,4…2 мм; (f = 0,9; (z = 1,05; R(f = 18 кН/см2;

R(z = 0,45(Run = 0,45(36 = 16,2 кН/см2.

Довжина зварного шва кріплення ребра до стінки траверси (шов 2) при

kf = 6 мм; (конструктивно мінімальний катет шва)

(f(Ruf = 0,9(18 = 16,2 кН/см2 < (z(R(z = 1,05(16,2 = 17 кН/см2;

Переріз вертикальних ребер траверси приймаємо 120х16 мм;

Визначаємо висоту траверси за умови жорсткості сполучення:

htr = 0,8 м; а саму траверсу заводимо в проріз стінки підкранової гілки

колони.

Для розрахунку зварних швів кріплення траверси до стінки підкранової гілки

колони вибираємо з таблиці сполучень зусиль для перерізу 2-2 значення M і

N, які дають максимальну реакцію траверси зі сторони підкранової гілки

колони, з урахуванням моментів від Dmax і T.

В даному прикладі

M = -153,56 кН(м; N = -503,96 кН;

Зусилля для розрахунку зварних швів:

Необхідна довжина зварного шва при kf = 9 мм;

Необхідна висота траверси за умови міцності стінки підкранової гілки колони

на зріз

Таким чином прийняту висоту траверси залишаємо без змін.

Нижній пояс траверси приймаємо конструктивно з листа 560х14 мм,

а верхні горизонтальні ребра траверси – із двох листів 180х14 мм.

Визначаємо геометричні характеристики траверси – положення центра ваги

перерізу відносно нижній грані пояса траверси

Момент інерції

Мінімальний момент опору:

Максимальний згинаючий момент в траверсі

Нормальні напруження в траверсі

Максимальна поперечна сила в траверсі

Дотичні напруги:

міцність траверси забезпечена.

База колони

Вихідні дані: розрахункові сполучення зусиль – для розрахунку бази

підкранової гілки колони на рівні зрізу фундаменту: M = -912,77 кН(м;

N = -1232,9 кН; матеріал фундаменту – важкий бетон класу В10 матеріали

елементів бази – сталь С235.

Розрахункове зусилля в підкрановій гілці колони

Необхідна площа опорної плити бази

Товщину траверси приймаємо ttr = 12 мм; а звис плити призначаємо

c = 4,8 см;

Ширина опорної плити

Необхідна довжина плити

Так як Lpl < висоти перерізу підкранової гілки, тобто < 60 см; то приймаємо

мінімально допустиму довжину бази, тобто:

Lpl = 60 + 2(2,5 = 65 см;

Фактичні напруження під опорною плитою

Для визначення товщини плити

розглянемо три ділянки:

- консольна (ділянка 1);

- обперту на чотири сторони (ділянка 2);

- обперту на три сторони (ділянка 3);

Згинаючий момент на ділянці 1.

Згинаючий момент на ділянці 2 визначаємо як в балці прольотом a, так як

b/a = 58/9,6 = 6,04 > 2

Згинаючий момент на ділянці 3

Необхідну товщину плити визначаємо по максимальному моменту (ділянка 3)

Приймаємо товщину плити з урахуванням припуску на фрезерування 20 мм.

Висоту траверси визначаємо за умови розміщення зварних швів, кріплення

траверси до гілки колони (зусилля передаються через 4 шва). Зварювання

напівавтоматичне дротом СВ-08А d = 1,4…2 мм при катеті шва kf = 5 мм;

Приймаємо htr = 20 см;

Рівномірно розподілене лінійне навантаження на траверсу

Згинаючий момент в траверси як в балці обпертій на полиці колони

Поперечна сила

Геометричні характеристики траверси:

Нормальні напруження в траверси

Дотичні напруження:

Приведені напруження:

міцність траверси забезпечена.

III. Розрахунок підкранової балки

Ведемо розрахунок підкранової балки крайнього ряду прольотом 12 м

під два крана вантажепідйомністю Q = 50/10 т; Режим роботи крана –

середній. Проліт цеху – 24 м. Матеріал балки – сталь Вст3Гпс 5-1;

R = 230 МПа = 23 кН/см2; Rср = 135 МПа = 13,5 кН/см2.

Навантаження на підкранову балку

Для крана Q = 50/10 т середнього режиму роботи Fmax = 470 кН; вага візка

qm = 180 кН; тип кранового рельсу КР-80.

Для крану середнього режиму роботи горизонтальне зусилля на колесо крана

Tкн = 17 кН;

Розрахункові значення зусиль на колесо крану знаходимо по формулі з

урахуванням коефіцієнту надійності по призначенню (n = 0,95.

Визначення розрахункових зусиль:

Розрахунковий момент від вертикального навантаження:

Розрахунковий момент від горизонтального навантаження:

Розрахункове значення вертикальної та горизонтальної поперечних сил

Підбір перерізу балки

Приймаємо підкранову балку симетричного перерізу з гальмівною

конструкцією в вигляді листа з ріфльоної сталі t = 6 мм і швелера № 36.

Значення коефіцієнту ( знаходимо по формулі:

Задаймося kст = hст/tст = 120

Мінімальна висота балки:

Приймаємо hб = 130 см (кратного 10 см).

Задаємося товщиною полиць tн = 2 см;

hст = hб ( 2(tн = 130 (2(2 = 126 см;

Приймаємо стінку товщиною 1 см; kст = 126/1 = 126;

Розміри поясних листів знаходимо:

Приймаємо пояс з листа перерізом 20х380 мм, An = 76 см2;

Стійкість пояса забезпечена, так як

Перевірка міцності перерізу

Визначаємо геометричні

характеристики перерізу:

Геометричні характеристики гальмівної

балки відносно осі y-y (у склад гальмівної

балки входять верхній пояс, гальмівний

лист і швелер).

- відстань від осі підкранової балки до

центру ваги перерізу

Перевіряємо нормальні напруження в верхньому поясі (точка А).

Міцність на дію дотичних напружень на опорі забезпечена, так як товщина

стінки більше той, яку ми знайшли виходячи з умов зрізу.

Жорсткість балки теж забезпечена, так як прийнята висота балки

hб > hmin.

Перевіряємо міцність стінки балки від дії місцевих напружень під колесом

крану.

IV. Розрахунок та конструювання кроквяних ферм

Збір навантажень на ферму

а) Постійні навантаження:

Постійні навантаження за винятком ваги ліхтаря

Величина вузлових навантажень:

Реакції ферми від постійного навантаження:

б) Навантаження від снігу:

Розрахункове значення лінійного рівномірного навантаження від снігу:

в) Навантаження від рамних моментів

Перша комбінація (для оцінок можливостей додаткових зусиль в розкосах і

опорній панелі верхнього поясу, а також розрахунку опорного вузла).

Найбільший по абсолютній величіні згинаючий момент

Відповідний момент для правої сторони при тих же навантаженнях

Друга комбінація (для оцінки можливих стискаючих зусиль в нижньому поясі).

Стиск нижнього поясу від опорних моментів може виникнути при мінімальному

розтягуючому зусиллі в поясі. Таке зусилля може виникнути при врахуванні

тільки постійного навантаження, а тому з першої комбінації виключаємо

навантаження від ригелю:

г) Навантаження від розпору рами

I-а комбінація:

II-а комбінація:

Визначення розрахункових зусиль

Зусилля в стержнях ферми від постійного навантаження, навантаження від

снігу і опорного моменту визначаємо шляхом побудови діаграми Максвела-

Кремона, а результати заносимо в таблицю 2.

|Табл|Ро|Стиск | |- |-481 | |

|иця |зр|(() |-653 |- | |-78,7 |

|2 – |ах| | | |-204,3 |-78,7 |

|Розр|ун| |-866 | | | |

|ахун|ко| | | | | |

|кові|ве| | | | | |

|зуси|зу| | | | | |

|лля |си| | | | | |

|в |лл| | | | | |

|стер|я | | | | | |

Страницы: 1, 2, 3