Курсовая работа: Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

3.3  Проверка прочности и жесткости подкрановых конструкций

Рис. 13. Эпюра нормальных напряжений в подкрановой конструкции

Верхний пояс работает одновременно на изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскости, поэтому прочность в т. А по нормальным напряжениям:

Далее проверяем наружный пояс тормозной балки в точке В.

Тормозная балка воспринимает следующие нагрузки:

1) Временная полезная нагрузка:

где gf = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке;

P0n=2 кН/м2 – нормативная временная нагрузка, задаваемая технологами.

2) Нагрузка от собственного веса настила:

3) Нагрузка от собственного веса швеллера:

Рис. 14. Вертикальные нагрузки на тормозную балку

Расчетную нагрузку на швеллер определяем как реакцию на левую опору условной расчетной схемы:

Определим изгибающий момент в швеллере:

Проверим прочность швеллера по нормальным напряжениям в точке В:

Проверим жесткость швеллера (по нормативным нагрузкам):

Здесь

Проверим прочность подкрановой балки на опоре по касательным напряжениям:

Здесь  – статический момент полусечения балки.

Проверим прочность стенки подкрановой балки по местным напряжениям от давления колес крана:

где gf1=1,1 (для группы режима кранов 3К) – дополнительный коэффициент надежности по нагрузке;

F'k – расчетное вертикальное давление колеса крана без учета коэффициента динамичности;

где gn = 0,95 – коэффициент надежности по назначению;

gf = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;

Fnmax= 450 кН – нормативное вертикальное давление колеса крана.

 – условная длина распределения местного давления колес крана.

где с=3,25 – коэффициент для сварных балок;

If1 – сумма собственных моментов инерций верхнего пояса балки и кранового рельса:

здесь Iр = 4923,79 см4 – момент инерции кранового рельса КР-120 (ГОСТ 4121–76).

 – условие выполняется.

Проверка жесткости подкрановой балки от действия одного крана:

где Мn = 280837,1 кН.см – нормативный изгибающий момент от загружения балки одним краном.

 – для режимов работы 1К¸6К.

 – условие выполняется.

3.4  Проверка общей устойчивости подкрановой балки

При наличии тормозной балки считается, что общая устойчивость обеспечена и проверка не требуется.

3.5  Проверка местной устойчивости элементов подкрановой балки

Устойчивость верхнего сжатого пояса подкрановой балки будет обеспечена, если выполняется условие:

Для проверки устойчивости стенки определим ее условную гибкость:

>2,2 – требуется укрепить стенку поперечными ребрами жесткости.

Принимаем ширину поперечных ребер

 – принимаем толщину tr=8 мм. Ребра приваривают только к стенке подкрановой балки швами с минимальным конструктивным катетом. К верхнему и нижнему поясу ребра не привариваются.

Рис. 15. К расчету на местную устойчивость

По длине балки ребра ставятся по аналогии с типовыми проектами с шагом 1,5 м.

Рис. 16. Схема загружения расчетного отсека

Каждый отсек стенки подкрановой балки проверяется на местную устойчивость по формуле:

Находим расчетные отсеки:

Опорная реакция:

Находим средние значения поперечной силы и изгибающего момента:

Здесь  – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций при пролете 12 м.

Находим нормальные и касательные напряжения:

Коэффициент :

где =0,8.

Т.к.  и

,

где  – отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;

где d=hw=126 см – меньшая из сторон отсека.

Здесь

Местная устойчивость сжатого пояса и стенки балки обеспечена.

3.6  Расчет поясных швов

Поясные швы, которыми верхний пояс крепится к стенке, воспринимают одновременно сдвигающие усилия от изгиба балки и сосредоточенные усилия от давления колес крана. Сварка – автомат под слоем флюса. Проволока Св-10НМА. Rwf = 240 МПа;  - коэффициенты, учитывающие глубину провара;

По конструктивным соображениям принимаем kf = 6 мм.

Нижний пояс воспринимает усилие сдвига:

По конструктивным соображениям принимаем kf = 6 мм.

3.7  Проектирование опорного ребра подкрановой балки

При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через опорные ребра, которые ставятся в торце балки. Опорные ребра надежно прикрепляют к стенке балки сварными угловыми швами, а торцы строгают.

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