Проектирование металлоконструкции мостового крана

 

Сочетания нагрузок IIa:

<  

Сочетания нагрузок IIб:

 <

<  

Сочетания нагрузок IIв:

<

Таблица 3а

Расчетные напряжения в главной  балке, МПа

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 3б 

Расчетные напряжения в главной  балке, МПа 

 
 

     Ранее (рис. 3) были приведены эпюры изгибающих моментов и перерезывающих сил в вертикальной и горизонтальной плоскостях для концевой балки. В соответствии с расчетными схемами  рис.3 и рис.6 суммарный изгибающий момент в горизонтальной плоскости в сечении а для сочетания IIб нагрузок принят: 

 

Суммарное напряжение в сечении  при изгибе составляют:

Изгибающий момент в вертикальной плоскости для  сечения а концевой балки при  сочетании нагрузок 2б:

<  
 

Условная гибкость стенки балки пролета: 

, где 

- расчетное сопротивление для  стенки

- модуль упругости стали

      При требуется укрепление стенки продольными ребрами жесткости и поперечными диафрагмами. Проверку местной устойчивости стенки производим в трех отсеках: 1-ом (опорный отсек), 3-ем (четверть пролета) и 5-ом (середина пролета). 

В 1-ом отсеке стенка укреплена поперечными диафрагмами (большими и малыми) и продольным ребром. Проверку местной устойчивости 1-ой пластинки производим условно  по формуле:

, где

- нормальные напряжения при изгибе  в горизонтальной плоскости (сочетание  IIб нагрузок).

 
 
 

Критическое нормальное напряжение:

, где

Среднее касательное  напряжение:

Критическое касательное  напряжение:

, где

- отношение большей стороны  пластины к меньшей. 

Расчетное сопротивление  для стенки при сдвиге: 

 

Условная гибкость стенки:

, где

- меньшая сторона пластины 

 

В результате получают:

 

      Проверку  местной устойчивости I пластины 3-его  отсека производится по той же формуле при учете нормальных напряжений изгиба в вертикальной плоскости и касательных  
 

Критическое нормальное и касательное напряжение:

В результате получается: 

Проверку местной устойчивости пластинки II отсека 3 производят по формуле: 

, где

 

 

В 5-ом отсеке проверку  местной устойчивости стенки производим как и для 3-его отсека

Критическое нормальное и касательное напряжение:

В результате получается: 

Для продольного  ребра жесткости при отношении высот   необходимый момент инерции определяется по формуле:

В качестве продольного  ребра жесткости принят уголок сечением .    -  собственный момент инерции уголка

  -  площадь уголка

              - расстояние от центра тяжести уголка до оси 

      4.2 Второе предельное состояние

По второму  предельному состоянию проводим проверку жесткости балки. Предельный прогиб в середине пролета при действии статической нагрузки от номинального груза ( сила Р), от веса тележки Gт и от веса крюковой подвески и грузозахватного устройства Gп не должен превышать допустимое значения прогиба:

Определим расчетный  прогиб главной балки в середине пролета от действия силы R:

Условие второго  предельного состояния выполняется. Таким образом, в данном случае определяющим явился расчет по второму предельному  состоянию (по прогибу).

Выполним расчет на прочность рельса. Для перемещения  тележки по мосту балки принят рельс типа Р24 (ГОСТ 6368-82).

Момент сопротивления  рельса

 

Материал рельса – сталь по ГОСТ 5876-88

Наибольшее расстояние между соседними малыми диафрагмами 

Расчетное давление ходового колеса тележки  .

Максимальное  нормальное напряжение, возникающее  в рельсе при действии нагрузки (разгрузка поясным листом не учитывается): 

<  

5. Расчет сварных  соединений

     5.1 Поясные швы.

Поясные швы. Приварка поясов к стенкам осуществляется прерывистыми швами

Проводим расчет швов по методу предельных состояний.

, где

- поперечная сила в сечении

- статический момент пояса  относительно оси 

- коэффициент, учитывающий способ  выполнения шва и глубину провара

- катет углового шва

- коэффициент условий работы  шва

- расчетное сопротивление угловых  швов по металлу шва 

- нормативное сопротивление  металла шва временному сопротивлению

- коэффициент надежности по  материалу шва

 

5.2 Сварные швы  узла сопряжения главной и  концевой балок

- расчетная длина сварного  углового шва, равная половине  длине шва за вычетом 10мм  с учетом неполноценности начала  шва от непровара и конца  шва - от наличия кратера.