Реферат: Расчет подкрановой балки
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
1.Выбор стали и расчетных сопротивлений
для основного и наплавного металла.
По табл.50 СниП 11-23-81 *
[3] для группы конструкций 1 и климатического района 11 4
принимаем сталь обыкновенного качества С255 по ГОСТ 27772-88.
По табл.51 норм [3] для стали С255 при толщине листового широкополосного проката стенки балки от 10 до 20 мм назначаем предел текучести R yn
= 245 МПа, временное сопротивление R un
= 370 МПа и расчетное сопротивление по пределу текучести R y
= 240 МПа. Аналогичные прочностные показатели для стали поясов балки с толщиной проката от 20 до 40 мм будут : R yn
= 235 МПа, R un
= 370 МПа, R y
= 230 МПа.
По табл.1 СНиП [3] вычисляем для стенки расчетное сопротивление стали на сдвиг (срез) : R s
= 138.6 МПа ,
где g m
=1.025 – коэффициент надежности по материалу в соответствии с п.3.2.
По табл. 4 *
и 55 СНиП [3] для автоматической сварки под флюсом, группы конструкций 1, климатического района 11 4
, стали С255 принимаем сварочную проволку Св-08АГ по ГОСТ 2246-70 *
.
По табл. 56 норм [3] для выбранного сварочного материала назначаем расчетное сопротивление углового шва по металлу шва R wf
= 200 МПа.
По табл.3 [3] вычисляем расчетное сопротивление по границе сплавления :
R wz
= 0.45*R un
= 0.45*370 = 166.5 МПа.
Устанавливаем критерий расчетных сопротивлений угловых швов по п .11.2 *
СНиП-23-81 *
при R yn
< 285 МПа для автоматической сварки :
R wz
= 166.6 МПа < R wf
= 200 МПа > 166.5* = 174 МПа.
Здесь b z
= 1.15 и b f
= 1.1 – коэффициенты проплавления шва по табл. 34 *
[3].
Невыполнение неравенства означает, что дальнейший расчет следует вести по металлу границы сплавления.
Вертикальное давление колеса крана :
F = F n
* g f
* k d
* y * g n
= 85*1.1*1.1*0.95*0.95 = 92.82 кН.
Здесь – F n
= 85 кН – нормативная сила вертикального давления колеса
крана на рельс, принятые для стандартных кранов по
– g f
= 1.1 – коэффициент надежности по нагрузке согласно п.4.8 СНиП 2.01.07 – 85 [1]
– k d1
= 1.1 – коэффициент динамичности для группы режима работы крана 7К
– y = 0.95 – коэффициент сочетаний нагрузок по п.4.17 [1] для группы
– g f
= 0.95 – коэффициент надежности по назначению для зданий 11 класса
Нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленное поперек кранового пути, на каждое ходовое колесо крана, вызываемое перекосами мостового крана и принимаемое при расчете подкрановых балок с группой режима работы 7К составит :
Горизонтальное боковое давление колеса крана от поперечного торможения тележки :
T=T n
*g f
*k d2
* g n
=
8.5*1.1*1.1*0.95*0.95= 9.28 кН,
где k d2
=
1.1 –
коэффициент динамичности по п.4.9. норм [1].
3.Определение максимальных усилий .
Согласно теореме Винклера, наибольший изгибающий момент от системы подвижных грузов М max
возникает в том случае, когда середина балки делит пополам расстояние между равнодействующими всех грузов R f
и ближайшим критическом грузом R cr
[8].
При схеме загружения положение равнодействующих четырех сил R f
= 4F относительно оси левого крайнего груза z будет :
Расстояние между критическим грузом и равнодействующей c = z – В c
= – 0.5 м
Знак минус означает, что критический груз находится правее равнодействующей.
Расстояние от критического груза до опор
Проверяем критерий правильности установки кранов :
Условие выполняется, следовательно, установка кранов является расчетной.
Здесь R a
и R b
– равнодействующие грузов соответственно слева и справа от критического.
Критический груз F cr
и равнодействующая R f
находятся на равных расстояниях от середины пролета балки 0.5с = 0.25 м .
4.Определяем максимальные расчетные усилия.
Расчетные усилия в подкрановой балке определяем с помощью построения эпюр М и Q.
Опорные реакции в балке при загрузке двумя кранами составят :
å Мв = 0 : Va*L – F*(L – L 1
) – F*(L – L 2
) – F*(L – L 3
) – F*(L – L 4
) = 0
V в
= R f
– Va = 4*92.82 – 193.38 = 177.9 кН
Максимальный момент от вертикальной нагрузки в сечении под критическим грузом, ближайшим к середине балки :
M max
= M 3
= V a
*L 3
– F*(L 3
– L 1
) – F*(L 3
– L 2
) =
= 193.38*6.25 – 92.82(6.25 – 1.55) – 92,82(6.25 – 5.25) =
Расчетный изгибающий момент с учетом собственного веса подкрановой конструкции и возможной временной нагрузки на тормозной площадке
M f
= M x
= a*M max
= 1.05*679.551 = 713.53 кН*м,
где a=1.05 – коэффициент учета собственого веса для балки пролетом 12 м.
Соответствующая ему расчетная поперечная сила
Q c
= a (V a
– 3F) = 1.05*( 193.38 – 3*92.82 ) = – 89.33 кН.
Наибольший изгибающий момент от расчетных горизонтальных сил, вызванных перекосами моста крана :
M t
= M y
= M max
= 679.55*0.1 = 67.96 кН*м.
Максимальная поперечная сила на опоре при расположении системы из двух кранов = наибольшей опорной реакции :
åM b
= 0 : V a
*L – F*L – F*(L – L’ 1
) – F*(L – L’ 2
) – F*(L – L’ 3
) = 0
Расчетные значения поперечной силы от вертикальной нагрузки :
Q f
= aQ max
= 1.05*241.33 = 253.4 кН.
Максимальный нормативный момент в балке от загружения её одним краном, установленным на max M :
åy = 0 : V a
= 2*F n
*g n
– V b
= 2*85*0.95 – 117.76 = 43.74 кН.
Нормативный момент M n
= M 2
= V a
*L 1
= 43.74*6.25 = 273.38 кН.
Максимальный нормативный момент с учетом собственного веса балки
M f,n
= aM n
= 1.05*273.38 = 287 кН.
5.
Компановка и предварительный подбор сечений элементов составной балки.
Проектируем составную балку с более развитым верхним поясом.
Исходная высота подкрановой балки h = = 0.1* 1200 = 120 cм = 1.2 м.
Коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжения в верхнем поясе подкрановой балки определяется по следующей формуле :
h 1
= b 0
+l 1
= 500+1000 = 1500 мм = 1.5 м
где b 0
= 500 мм – привязка оси колонны ;
l = 1000 мм – параметр для кранов группы 7К
Минимальная высота балки из условия жесткости при предельном относительном прогибе ( для кранов 7К) :
принимаем с учетом стандартных толщин проката
t w
= 10 мм.
Требуемый момент сопротивления балки
Высота балки с оптимальным распределением материала по несимметричному сечению при a=1.15
h opt
= = = 79.2 см > h min
= 48.9 см ,
где a=1.1 – 1.5 – коэффициент ассиметрии.
Оптимальная высота балки из условия гибкости стенки
где 100 – 140 при L = 12 м Þl w
= 120.
Мимнальная толщина стенки балки из условия предельного прогиба
Минимальная толщина стенки при проверке её по прочности от местного давления колеса крана :
где – F 1
= g f
*F n
= 1.1*85 кН – расчетная сосредоточенная нагрузка ;
– g f1
= 1.3 – коэффициент надежности для кранов группы 7К, согласно п 4.8.[1];
– I R
=1082 см 4
– момент инерции кранового рельса типа КР – 70 .
Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез без учета работы поясов :
где h w
= h – 2*t f
= 120 – 2*2 = 116 см – предварительная высота стенки.
Толщина стенки, соответствующая балке оптримальной высоты :
Высота стенки балки, соответствующая t w, opt
h w
= t w
*l w
= 0.74*120 = 88.9 см.
Учитывая интенсивную работу мостовых кранов (группа 7К) и мведение при изготовлении отходов металла к минимуму, принимаем габариты стенки с некоторым запасом, округленные до стандартных размеров на холстолистовую прокатную сталь по ГОСТ 19903-74* h w
* t w
= 1250 *10 мм.
Требуемая площадь поперечного сечения ассиметричной балки
где h = h w
+2t f
= 125 + 2*2 = 129 см – предварительная высота балки при
исходной толщине поясов t f
= 2.0 см.
Принимаем пояса балки из широкополочной универсальной стали по
ГОСТ 82-72* сечением : верхний b ft
*t ft
= 300*14 мм ; A ft
= 42 см 2
> 17.1 см 2
.
нижний b ft
*t ft
= 250*14 мм ; A ft
= 42 см 2
> 5.97 см 2
.
h = h w
+2t f
= 1250 + 2*14 = 1278 мм
Скомпанованное сечение отвечает основным консруктивно-технологическим требованиям, предъявляемым к элементам подкрановой балки, в том числе :
– равномерность распределения напряжений по ширине пояса
– технологические требования на изготовление
– условие обеспечения местной устойчивости полки
– условие обеспечения местной устойчивости стенки без укрепления её
– соотношение высоты балки к толщине стенки и пролету
6.
Установление габаритов тормозной конструкции.
Сечение тормозной балки проектируем из листа рифленой стали (ГОСТ 8568–77*) толщиной t sh
= 6 мм ( с учетом высоты рифов – 8 мм ) с наружным поясом из швеллера №16, в качестве внутреннего служит верхний пояс подкрановой балки.
b sh
= ( b 0
+ λ i
) – ( ∆ 1
+ ∆ 2
+ + ∆ 3
=
= (500+1000 ) – ( 100+20+ + 40 = 1270 мм, где λ 1
= 1000 мм – для режима 7К
∆ 1
= 100 мм, ∆ 2
= 20 мм и ∆ 3
= 40 мм – габариты опирания листа
При шаге колонн В со
l
= 12 м наружный пояс тормозной балки помимо колонн опирается на промежуточную стойку фахверка с шагом В fr
= B col
/ 2 = 6 м.
7.Вычисление геометрических характеристик скомпанованного сечения.
Положение центра тяжести подкрановой балки относительно оси, проходящей по наружной плоскости нижнего пояса
Расстояние от нейтральной оси х – х до наиболее удаленного волокна верхнего пояса
y t
= h – y b
= 1278 – 657 = 621 мм = 62.1 мм
Момент инерции площади сечения брутто относительно оси х – х
где а 1
= y в
– t f
-- ; a 2
= y t
– ; a 3
= y в
–
Момент инерции ослабления сечения двумя отверстиями d 0
= 25 мм для крепления рельса КР – 70
I x
0
= 2*d 0
*t f
*( y t
– = 2*2.5*1.4*(62.1 – 2
= 26 390 см 4
.
Момент инерции площади сечения нетто относительно оси х – х
I x,nt
= I x
– I x
0
= 469 379 – 26 390 = 442 989 см 4
Моменты сопротивления для верхнего и нижнего поясов
Cтатический момент полусечения для верхней части
Координат центра тяжести тормозной конструкции относительно центральной оси подкрановой балки у 0
– у 0
где А с
= 18.1 см 2
– площадь [ № 16, z 0
= 1.8 см
Расстояние от нейтральной оси тормозной конструкции у – у до её наиболее удаленных волокон : x B
= x c
+ 75 cм х а
= (b 0
+ l i
) – (∆ 1
+ x c
) = 50 + 100 – ( 10 +60 ) = 80 cм.
Момент инерции полщадь сечения тормозной балки брутто относительно оси у – у
где I x
, I ft
и I c
– соответственно моменты инерции тормозного листа, верхнего пояса
I y
0
= d c
*t f
*(x c
– a) 2
+ d 0
*t f
*(x c
+ a) 2
= 2.5*1.4*(60 – 10) 2
+ 2.5*1.4*(60+10) 2
=
Момент инерции площади сечения нетто относительно у – у
I y,nt
= I y
– I y
0
= 383 539 – 25 900 = 357 639 cм 4
.
Момент сопротивления для крайнего волокна в верхнем поясе подкрановой балки
8.
Проверка подобранного сечения на прочность.
Нормальные напряжения в верхнем поясе
кН/cм 2
= 114 МПа < R y
*γ c
= 230 МПа
кН/cм 2
= 106 МПа < R y
*γ c
= 230 МПа.
τ 2.52 кН/см 2
= 25.2 МПа < R s
*γ c
= 138.6*1=138.6 МПа
τ 3 кН/см 2
= 30 МПа < R s
*γ c
= 138.6*1=138.6 МПа.
10.Проверка прочности стенки в сжатой зоне группы режима 7К.
Нормальные напряжения на границе стенки
где y = y t
– b ft
= 62.1 – 1.4 = 60.7 см .
Сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса КР – 70
где I R
= 1082 см 4
– момент инерции рельса КР – 70 .
Условная длина распределения давления колеса
Напряжения в стенке от местного давления колес крана
где γ f
= 1.3 – коэффициент увеличения вертикальной нагрузки на
отдельное колесо крана, принимаемый согласно п.4.8
СНиП 2.01.07 – 85 [1] для группы режима работы кранов 7К.
кН*см , где е = 15 мм – условный эксцентриситет смещения подкранового рельса с оси
Q t
= 0.1F 1
– поперечная расчетная горизонтальная нагрузка, вызываемая
h R
= 120 мм – высота кранового рельса КР – 70 ;
Сумма собственных моментов инерции кручния рельса и верхнего сжатого пояса балки
см 4
, где I t
=253 cм 3
– момент инерции кручения кранового рельса КР – 70.
Напряжения от местного изгиба стенки
Локальные напрядения распорного воздействия от сосредоточенной силы под колесом крана
Местные касательные напряжения от сосредоточенного усилия
Местные касательные напряжения от изгиба стенки
Проверка прочности для сжатой зоны стенки подкрановой балки из стали с пределом текучести до 430 МПа для кранов группы режимов 7К согласно п.13.34 норм [3], выполняется с учетом всех компонент напряженного состояния по формулам (141…144) :
= 10.02 кН/см 2
= 100.2 МПа < β*R y
=1.15*240 = 276 МПа.
9.78 + 0.91 = 10.69 кН/см 2
= 106.9 МПа < R y
=240 МПа.
3.64 + 0.4 = 4.04 кН/см 2
= 40.4 МПа < R y
=240 МПа.
0.88+1.1+0.1=2.08 кН/см 2
=20.8 МПа < R s
= 138.6 МПа.
Прочость стенки в сжатой зоне обеспечена.
11.Проверка местной устойчивости стенки балки .
= = 4.27 > 2.5 – требуется проверка стенки на местную устойчивость, здесь h ef
h w
= 125 см.
При 4.27 > 2.2 необходима постановка поперечных ребер жесткости [3].
По условиям технологичности и металлоемкости назначаем расстояние между ребрами жесткости равным а = 2000 мм < 2 h ef
= 2*1250 = 2500 мм .
Определяем сечение ребер жесткости по конструктивным требованиям норм [3]:
· ширина ребра – мм, принимаем b h
= 100 мм ;
· толщина ребра – = = 7 мм, принимаем t s
= 8 мм.
Для проверки местной устойчивости стенки балки выделяем два расчетных отсека : первый – у опоры, где наибольшие касательные напряжения, и второй – в середине балки, где наибольшие нормальные напряжения (рис.1.11).
а = 2м > h ef
= h w
= 1.25 м → проверяем сечения расположенные на
расстоянии 0.5h w
=0.5*125 = 62.5 см от края
длину расчетного отсека принимаем а 0
= h w
= =125 см.
Расстояние от опоры до середины расчетного отсека мм.
· середина крайнего отсека – при х 1
= 1.375 м : кН*м кН
Среднее значение момента и поперечной силы
Нормальные напряжения в опорном отсеке в уровне верхней кромки стенки
Касательные напряжения в крайнем отсеке
вычисляем по формуле (81) СНиП II–23–81* [3]
кН/см 2
, где С 2
= 62 – таблица 25 СНиП [3].
Касательные критические напряжения по формуле (76) СНиП
кН/см 2
, где μ = – отношение большей стороны пластины к меньшей, = = – наименьшая из сторон пластинок.
Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
, где β = 2 – коэффициент по таблице 22 СНиП для неприваренных рельсов.
Критические напряжения от местного давления колеса крана по формуле (80) СНиП II–23–81* при условии
кН/см 2
, где – с 1
= 34.6 – таблица 23 СНиП – = = .
Проверка местной устойчивости осуществляется по формуле (79) СНиП [3], при наличии местного напряжения :
Поскольку балка ассиметричного сечения с отношением и укреплена только поперечными ребрами жесткости, то, согласно п. 7.9. норм [3], устойчивость стенки следует проверять дважды, независимо от отношения .
Для второго случая критическое нормальное напряжение по формуле (75) СНиП
кН/см 2
, где с CR
= 32 – по таблице 21 СНиП при δ = 1.3 .
Критическое значение местного напряжения по формуле (80) норм [3].
кН/см 2
, где с 1
= 15 – по таблице 23 норм при и .
Рекомендуемая по п.79 СНиП II–23–81* условная гибкость стенки
Проверка местной устойчивости стенки для второго случая
а = 2м > h ef
= h w
= 1.25 м → проверяем сечения расположенные на
расстоянии 0.5h w
=0.5*125 = 62.5 см от края
длину расчетного отсека принимаем а 0
= h w
= =125 см.
Расстояние от опоры до середины расчетного отсека мм.
· середина крайнего отсека – при х 2
= 5.938 м : кН*м кН
Среднее значение момента и поперечной силы
Нормальные напряжения в опорном отсеке в уровне верхней кромки стенки
Касательные напряжения в крайнем отсеке
вычисляем по формулам (75) (80) СНиП II–23–81* [3], но с подстановкой 0.5а вместо а при вычислении в формуле (80) и в таблице 23.
кН/см 2
, где С CR
= 32 – таблица 21 СНиП [3].
Касательные критические напряжения по формуле (76) СНиП
кН/см 2
, где μ = – отношение большей стороны пластины к меньшей, = = – наименьшая из сторон пластинок.
Коэффициент защемления стенки определяем по формуле (77) норм
, где β = 2 – коэффициент по таблице 22 СНиП для неприваренных рельсов.
Критические напряжения от местного давления колеса крана по формуле (80) СНиП II–23–81* , но с подстановкой 0.5а вместо а при вычислении и в таблице 23.
кН/см 2
, где – с 1
= 15.2 – таблица 23 СНиП – = = 3.4.
Проверка местной устойчивости осуществляется по формуле (79) СНиП [3], при наличии местного напряжения :
Ребра жесткости размерами b h
* t s
= 100*8 мм привариваются к стенке балки двусторонними швами катетом k f
= 5 мм. Торцы ребер жесткости должны быть плотно пригнаны к верхнему поясу балки; при этом необходимо строгать концы, примыкающие к верхнему поясу. Расстояние между ребрами жесткости и заводским вертикальным стыком стенки должно быть не менее 10*t w
= 10*1 = 10 см [8].
Проверку общей устойчивости подкрановой балки не производим, т.к. её верхний пояс закреплен тормозной конструкцией по всей длине.
Поясные швы выполняются автоматической сваркой в “лодочку” сварной проволкой Св08ГА диаметром d = 3–5 мм.
Верхние поясные швы подкрановых балок из условия равнопрочности с основным металлом выполняются с проваркой на всю толщину стенки и поэтому по техническим условиям их расчет не требуется [9].
Расчет нижнего поясного шва сводится к определению требуемой высоты шва.
Усилие сдвига, приходящееся на 1м длины нижнего шва по табл.38 СНиП [3].
Требуемый катет нижнего поясного шва по металлу шва
Конструктивно принимаем k f
= 7мм, согласно табл.38 СНиП II–23–81*.
Верхние поясные швы назначаем высотой k f
= 7мм > k f,min
≥ 0.8*t w
= 0.8*1=0.8мм и выполняем их с полным проваром.
13.Проектирование наружного опорного
Опорное ребро опирается на колонну строганным торцом, выпущеным на длину, не превышающую 1.5 толщины ребра.
см 2
, где R p
= 370 МПа – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности.
По конструктивным требованиям, исходя из размеров нижнего пояса балки, принимаем ширину ребра b d
= 360 мм.
Конструктивно принимаем сечение опорного ребра b d
* t d
= 360*8 мм.
Момент инерции площади сечения условной стойки без учета (в виду малости) момента инерции стенки
Гибкость опорной стойки с расчетной длиной, рвной высоте стенки
Коэффициент продольного изгиба по таблице 72 СНиП [3] – φ x
= 0.974.
Проверка устойчивости условной опорной стойки
Устойчивость опорного ребра обеспечена.
Проверяем прочность сварных угловых швов прикрепления опорного ребра к стенке с помощью ручной сварки (β z
= 1.0), электродами Э46А, катетами швов k f
= 9мм > k f
min
= 6мм (табл. 38 СНиП) при расчетной длине шва
кН/см 2
МПа R wz*
γ wz*
γ c
= 166.5 Мпа
Название: Расчет подкрановой балки
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат
Добавлен 11:17:28 18 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 2647
Комментариев: 17
Оценило: 6 человек
Средний балл: 5
Оценка: 5 Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Расчет подкрановой балки
Реферат: Hate Crimes Essay Research Paper Exposition Determining
Курсовая работа по теме Молодежные субкультуры и мода
Книги Которые Нужно Прочитать Для Итогового Сочинения
Реферат: Выделительная система человека. Реабсорбция
Полный Сборник Сочинений Стихов Есени На
Реферат: Содержание образовательной программы Режим работы школы Педагогический коллектив школы Воспитательная система школы
Государственная поддержка инвестиционной деятельности
Курсовая Работа На Тему Вопросы При Входе В Кабинет, В Квартиру И Т.П. В Русском И Английском Языке
Реферат по теме Постановка задачі оптимального стохастичного керування
Реферат по теме Психологические последствия информатизации
Гумилев Сочинение Серебряный Век
Книга: Как выбрать спутницу жизни и завоевать её сердце
Учебное пособие: Методические указания по самостоятельной подготовке, выполнению контрольных работ и курсовой работы для студентов специальности 10. 01. 03 «Социально-культурный сервис и туризм»
Сочинение На Тему Равнодушие 9.3 По Тексту
Курсовая работа по теме Изнасилование
Дипломная работа по теме Особенности заключения договора социального найма жилого помещения
Эссе По Фильму Малыши Томас Бальмес
Сочинение: Стихотворение А. А. Блока Девушка пела в церковном хоре
Ответ на вопрос по теме шпоры
Нормы Оценки Сочинений
Реферат: Транспорт в Восточном Казахстане
Реферат: Разработка мероприятий по дисциплинарной ответственности работников предприятия
Реферат: ЖК мониторы