Металлические конструкции. Примеры расчёта элементов конструкций одноэтажных производственных зданий (стр. 24 )

Расчётное значение горизонтальной силы, приходящееся на одно колесо

Т = Т = 0.951.10.85114.6=13 кН.

Расчётная схема с размещением грузов и линия влияния для определения максимальных значений моментов поперечных сил по осям x-x и у-y показана на рис. 44. Сумма ординат линии влияния изгибающих моментов для пролёта балки 12 м при мостовом кране грузоподъёмностью 800 кН = 8.28.

Рис. 44. К определению М и Q в подкрановой балке пролётом 12 м грузоподъёмности крана 800 кН.

Максимальный момент по оси х-х с учётом собственного веса конструкции М =1.08 F = 1.084258.28=3800.5 кНм.

Соответственно по оси у-у М =Т =138.28=107.6 кНм.

Сумма ординат линии влияния поперечных сил для пролёта балки 12 м. при мостовом кране грузоподъёмностью 800 кН = 3.49.

Максимальная поперечная сила Q=1.08F =1.084253.49=1602 кН.

Подбор сечения подкрановой балки.

Определим поправочный коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных сил = 1+2= 1+2= 1.07,

Здесь: h - высота подкрановой балки. В первом приближении принимают высоту в пределах 1/6-1/8 пролёта. Примем к дальнейшему расчёту высоту балки, равную 1/8 пролёта - 1.5 м;

h =1.25 м - ширина тормозной конструкции.

Требуемый момент сопротивления W= = =17681 см.

Оптимальную высоту подкрановой балки определим по формуле

h =1.15=1.15=139.6 см,

где: t - толщина стенки балки. Назначим её используя формулу t =7+0.003 h =7 +0.0031.5=11.5 мм (высота балки в метрах). В соответствии с сортаментом листовой стали (прил.1, табл. 4) примем t = 12 мм.

Минимальная высота балки с учётом предельного прогиба

h = ==121.4 см.

В этой формуле R / - нормативное сопротивление стали.

Принимаем высоту подкрановой балки – 145 см. Высоту стенки балки – 140 мм.

Толщина стенки по условию действия максимальной поперечной силы

t = 1.5= 1.5=1.27 см. Здесь: h - высота стенки балки; R - расчётное сопротивление стали на срез.

Принимаем по сортаменту стали толщину стенки 14 мм.

Назначим размеры поясов.

Требуемая площадь пояса А===112.5 см.

Минимальная ширина пояса при креплении рельса на планках и грузоподъемности крана 800 кН и более – 450 мм. Принимаем для пояса лист с размерами 25450 мм. Площадь пояса – 112,5 см.

К дальнейшему расчёту принимаем симметричное двутавровое сечение балки из готовых элементов по сортаменту листов стали (прил.1, табл. 3 и 4) назначив h =145 см; t =1.4 см; h =140 см; t =2.5 см; b =45 cм.

Определим основные геометрические параметры сечения балки с тормозной конструкцией (см. формулы 26-29).

J ==1462360 см.

W ==20170.5 см.

Тормозная балка (рис. 43) составлена из швеллера № 24 (Площадь швеллера А=30.6 см; ширина полки b =6 см; z=2.15 см) и листа толщиной 0.6 см.

Ширина тормозного листа b =122 + 8 – 9 – 45/2 = 98.5см.

х = [30.6(122 – 2.15) + 0.698.5()]/(30/6+0.698.5+2.545) = 37.9 см.

J = 30.6(122 – 2.15)+ 0.698.5( - 37.9 – 4)+ + = 486527 см.

W == 8055 см.

Наибольшее значение напряжения (точка А, рис.43).

=== 20.223 кН/см.

Недонапряжение 100(23-20.2)/23 = 125%

Уменьшим толщину пояса приняв её равной 22 мм сохранив ширину пояса 450мм и размеры листа стенки 141400 мм. Высота подкрановой балки получится равной 1444 мм. Размеры тормозной конструкции сохраним.

Определим основные геометрические параметры принятого сечения балки.

J =+2452.2(140/2+1.1)= 1321065 см.

W = = 18297 см.

х =[30.6(122-2.15) + 0.698.5( - 4)]/(30.6+0.698.5+2.245) = 40.65 см.