Курсовая работа: Расчет давления подкрановых балок

Определение нагрузок

Расчётная вертикальная сила давления на колеса

γf – коэффициент надёжности по нагрузке

γn – коэффициент надёжности по назначению

kd – коэффициент динамичности зависящий от режима работы крана

nc – коэффициент сочетания

Расчётная тормозная сила от одного колеса

Определение расчётных усилий

Расчётные моменты:

α – коэффициент учитывающий собственную массу и нагрузку на тормозных площадках

Расчётные поперечные силы:

Подбор сечения подкрановой балки

Определяем Wх.тр, с учётом ослабления верхнего пояса отверстиями для крепления рельса

Определяем hmin из условия требуемой жёсткости и hopt с γf=1,1

Принимаем h=90 см

hw=900 – 40=860 мм

Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез:

Требуемая толщина стенки из условия обеспечения местной устойчивости:

Е=2,06∙105 МПа – модуль упругости стали

Принимаем из условия прочности tw= 8 мм

Принимаем предварительно стенку балки 860х8

Аw=86∙0,8=68,8 см2

Определяем требуемую площадь сечения поясов

Учитывая воздействие боковых сил сечения поясов, принимаем несколько большую площадь. По конструктивным требованиям bfв>400 – из условия крепления кранового рельса накладками.

Принимаем bf = 420 мм и tf = 16 мм. Тогда Аfв=Аfн=67,2 см2

Проверка местной устойчивости стенки сжатого пояса

→местная устойчивость сжатого пояса обеспечена

Рис. Сечение подкрановой и тормозной балок

b=(b0+λ) – (Δ 1 +Δ 2 +bf/2)+Δ3=(500+1000) – (50+20+210)+30=1250 мм

Определяем геометрические размеры принятого сечения

Момент инерции сечения балки нетто (с отверстиями в верхнем сжатом поясе 2d2,5

Момент сопротивления симметричного сечения

Определяем положение центра тяжести тормозной балки относительно оси подкрановой балки:

Момент инерции сечения тормозной балки нетто относительно оси

Момент сопротивления правой грани верхнего пояса балки

Статический момент полусечения

Проверка прочности

По нормальным напряжениям в нижнем поясе

По касательным напряжениям

По напряжениям местного смятия стенки

Исходя из результатов проверок прочность принятого сечения обеспечена.

Проверка жёсткости и устойчивости

Определяем прогиб балки

Жёсткость подобранного сечения обеспечена.

Общая устойчивость подкрановой балки обеспечена тормозной конструкцией и не проверяется.

Проверка местной устойчивости стенки подкрановой балки

Определяем условную гибкость стенки

устойчивость стенки нужно проверять

а – расстояние между рёбрами жёсткости

Принимаем а=1,5 м (кратно l=6 м)

Размеры отсека стенки

Принимаем подкрановую балку с двухсторонними поясными швами и двухсторонними основными поперечными рёбрами жёсткости

Принимаем

Толщина ребра равна:

Принимаем

Проверяем устойчивость крайнего и среднего отсеков.

Проверка устойчивости среднего отсека

Изгибающие моменты

Поперечные силы

Определяем напряжения

Определяем критические напряжения для отсека 1,5х 0,868

Соотношение размеров отсека

Соотношение

Коэффициент защемления стенки равен:

Устойчивость стенки проверяем по формуле

Устойчивость стенки при действии максимальных напряжений обеспечена

Проверка устойчивости крайнего отсека

Рис. К проверке устойчивости крайнего отсека

Изгибающие моменты

Поперечная сила

Определяем напряжения

Устойчивость стенки проверяем по формуле

Устойчивость стенки при действии максимальных напряжений обеспечена

Расчёт опорного ребра

Для передачи опорного давления балки на колонну устанавливают торцевую диафрагму с фрезерованным торцом. Площадь строганного края опорного ребра определяют из условия смятия.

, где

Rр – расчётное сопротивление стали смятию.

Конструктивно

Принимаем

Проверяем устойчивость опорной части относительно оси у

Момент инерции опорной части

Радиус инерции

Определяем

Проверяем устойчивость опорной части балки по формуле

устойчивость опорной части обеспечена.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13