Подбор и компановка сечения балки

Страница 2

Xsho – расстояние от оси Y0-Y0 балки до центра тяжести тормозного листа

Момент инерции площади поперечного сечения тормозной балки относительно оси Y-Y (см4)

Iy=Ich+AchXch2+tshb3sh/12+ AshXsh2+ tfb3f/12+AftXc2

где Xch-расстояние от оси Y-Y до центра тяжести швеллера

Xsh-расстояние от оси Y-Y до центра тяжести тормозного листа

Ich- собственный момент инерции швеллера

Iy=63+18,1·56,32+0,6·853/12+ 51·13,82+ 1,8·183/12+32,4·26,72=121826 см4

Моменты сопротивления площади поперечного сечения:

-подкрановой балки относительно оси Х-Х

Wx=2Ix/h Wx=2*68346/60=2278 см3

-тормозной балки относительно оси Y-Y

Wy=Iy/(Xc+bf/2) Wy=121826/(26,7+18/2)=3413 см3

Статический момент (см3) половины сечения подкрановой балки относительно нейтральной оси Х-Х

Sx= Af(hw+tf)/2 + Awhw/8

Sx= 32,4(56,4+1,8)/2 + 50,76·56,4/8=1300 см3

Проверка прочности подкрановой балки по нормальному напряжению в ее верхнем поясе производится по формуле

σмах=Mf/Wx+Mt/Wy<Rγc/γn

σмах=72900/2278+2420/3413=32,7кН/см2<33·1/0,95=34,7

Условие выполнено.

Проверка прочности балки по касательному напряжению:

τmax=QfSx/Ixtw<Rsγc/γn

τmax=547·1300/68346·0,9=11,6кН/см2<19,14·1/0,95=20,2

Проверка прочности стенки балки по местному напряжению от давления кранового колеса

σloc=γwfγfFn/twlef <Ryγc/γn

σloc=1,1·1,1·315/0,9·23,4=18,1кН/см2 <33·1/0,95=35 Условие выполнено.

где γwf- коэффициент, учитывающий неравномерность давления колес и

повышенную динамичность под стыком рельсов, принимаемый для

кранов нормального режима работы γwf=1,1

γf-коэффициент надежности по нагрузке γf=1,1

lef- условная длина распределения местного давления (см), определяемая

в сварных балках по формуле

lef=3,25* 3Ö(If/tw)=3,25* 3Ö(336/0,9)=23,4см

где If- сумма моментов инерции площади сечения верхнего пояса балки и кранового рельса относительно собственных осей

If=bft·tf3/12+Ir=18·1,83/12+327=336см4

Ir- момент инерции кранового рельса, принимаемый по соответствующему

ГОСТу. =327см4

Проверка жесткости подкрановой балки производится по формуле

f=Min·l2·γc/10·E·Ix <fu;

f=45600·6002·1/10·20600·68346=1,2см <1,5 Жесткость соблюдена.

где f- прогиб балки от нормативной нагрузки

Min-нормативный изгибающий момент (кН·см) в балке от загружения ее

одним краном

fu- предельный прогиб, равный для балок под краны режимов работы

1К-6К l/400=600/400=1,5см

Перенапряжения в конструкциях не допускаются.

Обеспечение местной устойчивости элементов подкрановой балки

Общая устойчивость подкрановой балки при наличии тормозной балки обеспечена.

Местная устойчивость сжатого (верхнего) пояса подкрановой балки обеспечена, если выполняется условие

Bef/tf<0,5√(E/Ry)

где Bef-ширина свеса пояса

8,55/1,8<0,5Ö(20600/33)

4,75<12,49

Условная гибкость стенки балки

λw=(hw/tw) √(Ry/E)≤ 2,2

λw=56,4(33/20600) 1/2/0,9=2,173< 2,2 Условие выполняется

Определение размеров опорного ребра балки

Разрезная подкрановая балка опирается на колонну посредством опорного ребра с выступающим пристроганным торцом

Требуемая площадь сечения ребра (см2)

Ap>Qf·γn/Rp· γc

где Rp- расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности, кН/см2

Ap>547·0,95/48·1=11 см2

Ширина опорного ребра (см)

Bα=Ap/tα=11/1,2=9,2 см

где tα- толщина ребра, назначаемая в пределах 12…20мм. =1,2см