Проектирование подкрановой балки
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
/p>
на опоре по формуле
2.3 Определение высоты балки и выбор типа её сечения
Высота балки определяется из условия требуемой жёсткости и условия получения наименьшей её массы.
Из условия обеспечения жёсткости наименьшая высота балки определяется по формуле, м
,
где R - расчётное сопротивление стали;
l - пролёт балки;
Е - модуль упругости материала;
f - максимальный прогиб балки
Определяем толщину стенки по формуле, мм
Принимаем толщину стенки tст=12 мм
Определяем оптимальную высоту балки из условия её наименьшей массы по формуле, м
,
где М - расчётный изгибающий момент балки;
m - коэффициент условий работы
Принимаем окончательно высоту балки h=1600 мм и толщину стенки tст=12 мм.
Проверяем стенку балки на срез по формуле, мм
Следовательно, принятая толщина стенки tст=12 мм удовлетворяет условиям её работы на срез.
2.4 Подбор сечения балки
Определяем требуемый момент сопротивления балки по формуле, м3
Определяем требуемый момент инерции сечения балки по формуле, м4
Определяем момент инерции стенки балки по формуле, м4
,
где hст - высота стенки балки hcт=0,95•h
Определяем момент инерции двух поясов по формуле, м4
Определяем требуемую площадь сечения одного пояса по формуле, мм2
,
где h1 - расстояние между центрами тяжести поясов, которое принимается равным
h1=(0,95 - 0,98)•h
Принимаем сечение пояса 180х20 мм, площадь которого Ап=2110 мм2
Определяем величину свободного свеса пояса по формуле, мм
Проверяем условие обеспечения местной устойчивости сжатого верхнего пояса по формуле
2.5 Проверка прочности, жёсткости и выносливости балки
После подбора сечения балки определяют её фактические геометрические характеристики (моменты инерции, моменты сопротивления и т.п.) и проверяют балку на прочность и жёсткость.
Вычисляем геометрические характеристики сечения подкрановой балки. Момент инерции по формуле, м4
Определяем момент инерции нетто с учетом ослабления верхнего пояса, м4
Определяем моменты сопротивления по формулам, м3
Определим статический момент полусечения по формуле, м3
Вычисляем геометрические характеристики тормозной балки относительно вертикальной оси У-У, проходящей через центр тяжести её сечения по формуле, мм
,
где Аш - площадь сечения швеллера;
Ал - площадь сечения горизонтального листа тормозной балки;
Ап - площадь сечения верхнего пояса подкрановой балки
Определяем момент инерции тормозной балки относительно оси У-У по формуле, м4
Определяем момент сечения тормозной балки относительно оси У-У по формуле, м3
Проверка нормальных напряжений в верхнем поясе подкрановой балки при наличии тормозной балки производится по формуле, МПа
Проверка касательных напряжений на опоре в центре тяжести сечения производится по формуле, МПа
Вычислим сумму моментов инерции сечений верхнего пояса балки и прикреплённого к нему рельса КР-80 по формуле, м4
Определяем условную длину распределения нагрузки от колеса крана по формуле, м
Проверяем прочность стенки балки от действия местных напряжений по формуле, МПа
,
где n1 - коэффициент, учитывающий неравномерность давления кранового колеса и повышенную динамичность под стыками рельсов;
Fс - расчётная сосредоточенная нагрузка от колеса крана без учёта коэффициента динамичности
Определяем нормальные напряжения в стенке на уровне поясных швов по формуле, МПа
,
где у1 - расстояние от главной оси х-х до верхней кромки стенки
Определяем среднее касательное напряжение в проверяемом сечении по формуле, МПа
Прочность стенки балки у верхнего пояса по приведенным напряжениям проверяем в сечении, где действует максимальный изгибающий момент по формуле, МПа
Определим момент от вертикальных нормативных нагрузок, кН•м
Для проверки жёсткости балки определяем её максимальный прогиб по формуле
Величина относительного прогиба не должна превышать допустимого, установленного нормами
2.6 Проверка общей и местной устойчивости балки
Местная устойчивость сжатого пояса обеспечена при подборе его сечения.
Определяем условную гибкость стенки по формуле
Определяем сечение ребер жёсткости.
Ширина ребра жёсткости определяется по формуле, мм
Принимаем bр=80 мм.
Толщина ребра жёсткости определяется по формуле, мм
Принимаем tр=6 мм.
Подкрановая балка имеет постоянное сечение по всей длине.
Поэтому проверку местной устойчивости стенки выполняем для среднего отсека, где н?/p>