Xreferat.com » Рефераты по строительству » Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок

Введение


Электрические мостовые краны широко применяются в одноэтажных промышленных зданиях, так как они обеспечивают наиболее быстрое перемещение грузов вдоль и поперек пролетов цеха.

В зависимости от характера работы они могут быть легкого, среднего, тяжелого и весьма тяжелого режима работы.

Мостовые краны перемещаются вдоль цеха по подкрановым рельсам, уложенным по подкрановым балкам. Подача грузов поперек пролета обеспечивается перемещением тележки вдоль мостового крана.

Обеспеченность работы подкрановых балок состоит в том, что они воспринимают одновременно вертикальные нагрузки от силы тяжести крана, поднимаемого грузы, горизонтальные нагрузки от торможения тележки и самого мостового крана.

Эти нагрузки подвижные, динамические передаются на подкрановый путь через колеса крана. Большие сосредоточенные силы давления приложены к вертикальным поясам и вызывают в стенке балки и поясных швах дополнительные напряжения местного сжатия.


Расчет фермы


Сбор нагрузок

Постоянные нагрузки на 1 м2 от массы конструкций покрытия приведены в таб.


Таблица Сбор нагрузок

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, Расчет давления подкрановых балок

Коэффициент надежности по нагрузке, Расчет давления подкрановых балок

Расчетная нагрузка, Расчет давления подкрановых балок

1. Защитный слой 15 мм из гравия, втопленного в мастику 0,3 1,3 0,39
2. Водоизоляционный ковер из трех слоев рубероида 0,1 1,3 0,13
3.

Утеплитель 100 мм из плитного пенопласта (Расчет давления подкрановых балок)

0,05 1,2 0,06
4. Пароизоляция из одного слоя рубероида 0,05 1,2 0,06
5. Стальной профилированный настил 0,155 1,05 0,16
6. Стальной каркас комплексной панели 0,13 1,05 0,14
7. Стропильные фермы со связями 0,2 1,05 0,21

Итого общая нагрузка

0,985


1,15


Определение усилий в элементах фермы

Узловая нагрузка от веса конструкций покрытия


Расчет давления подкрановых балок


Временная узловая нагрузка от массы снегового покрова Расчет давления подкрановых балок.


Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок т.к. Расчет давления подкрановых балок

Узловая нагрузка


Расчет давления подкрановых балок


Результаты расчета сводим в таблицу.


Таблица Усилия в элементах фермы

Элемент фермы Обозначение стержней Усилия от предельных загружений Расчетные усилия


Постоянная нагрузка Снеговая нагрузка Растяжение Сжатие
Верхний пояс В1 - - - -

В2 -157,32 -287,28
-444,60

В3 -157,32 -287,28
-444,60

В4 -235,36 -429,79
-665,15

В5 -235,36 -429,79
-665,15
Нижний пояс Н1 85,49 156,11 241,61

Н2 207,00 378,00 585,00

Н3 242,19 442,26 684,45
Раскосы Р1 -126,89 -231,71
-358,61

Р2 100,81 184,09 284,90

Р3 -70,38 -128,52
-198,90

Р4 39,95 72,95 112,91

Р5 -10,35 -18,90
-29,25
Стойки С1 -20,70 -37,80
-58,50

С2 -20,70 -37,80
-58,50

Определение расчетных длин стержней фермы


Расчетные длины стержней назначаем согласно указаниям СНиП «Стальные конструкции».


Подбор сечений элементов


Подбор сечений верхнего пояса фермы

Подбор сечений в панели В1, В2, В3 (Расчет давления подкрановых балок)

Конструктивно принимаем сечение Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок.

Проверка

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок (см, прил, IV, таб, 1 [3])


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечений в панели В4, В5 (Расчет давления подкрановых балок)

По сортаменту принимаем сечение Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок.

Проверка

Расчет давления подкрановых балок


Расчет давления подкрановых балок


Расчет давления подкрановых балок (см, прил, IV, таб, 1 [3])


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечений нижнего пояса фермы


Подбор сечений в панели Н1 (Расчет давления подкрановых балок)

Конструктивно принимаем сечение Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок.

Проверка


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечений в панели Н2, Н3 (Расчет давления подкрановых балок)

По сортаменту принимаем сечение Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок.

Проверка


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечения опорного раскоса


(Расчет давления подкрановых балок)


Расчет давления подкрановых балок


По сортаменту принимаем сечение Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок,

Проверка

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок (см, прил, IV, таб, 1 [3])


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечения в первой стойке С1 со сплющенным концом


(Расчет давления подкрановых балок)

Задаемся сечением стойки Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок, принимаем Расчет давления подкрановых балок.

Расчет давления подкрановых балок, Расчет давления подкрановых балок.

Проверка

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок (см, прил, IV, таб, 1 [3])


Расчет давления подкрановых балок


Расчет узлов фермы


Стержни раскосов решетки из круглых труб прикрепляют непосредственно к поясам впритык сварными швами с проверкой их несущей способности Расчет давления подкрановых балок (Расчет давления подкрановых балок– усилие в раскосе). Стойки, имеющие сплющенные концы, прикрепляют к поясам угловыми швами.


Промежуточный узел фермы


Промежуточный узел фермы с заводским стыком верхнего пояса


Расчет давления подкрановых балок


Материалы фермы


Пояса – сталь С345, элементы решетки и опорный раскос – сталь С245.

Сварочная проволока – Св 08 А.

Расчетные характеристики

угловых швов – Расчет давления подкрановых балок,

опорного фланца – Расчет давления подкрановых балок.

Сварка полуавтоматическая – Расчет давления подкрановых балок.

Прочность шва, прикрепляющего раскос Р3 без разделки кромок к верхнему поясу по приближенной формуле равна:

Расчет давления подкрановых балок, где

Расчет давления подкрановых балок – коэффициент условий работы шва;

Расчет давления подкрановых балок – принимаем равным толщине стенки раскоса.


Расчет давления подкрановых балок, где


Расчет давления подкрановых балок – определяем по табл. 13 [5].

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок.

Прочность шва обеспечена.


Прочность шва, прикрепляющего раскос Р4 к верхнему поясу, равна:

Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок.

Прочность шва обеспечена.

Заводской стык верхнего пояса выполняют стыковым швом с применением подкладного кольца. Расчет шва не производится так как он работает на сжатие.


Укрупнительный стык нижнего пояса фермы на монтажной сварке


Стык осуществляется с помощью парных накладок, Толщину накладки принимают Расчет давления подкрановых балок, число лепестков – Расчет давления подкрановых балок, размер лепестка – Расчет давления подкрановых балок.

Длина сварного шва, соединяющего накладки с нижним поясом равна:


Расчет давления подкрановых балок.


Несущая способность шва:


Расчет давления подкрановых балок.


где Расчет давления подкрановых балок – ручная сварка.


Расчет давления подкрановых балок

Рис. Стык нижнего пояса


Монтажный стык верхнего пояса


Монтажный стык верхнего пояса осуществляется с помощью фланцев на болтах, Торцы труб перед установкой фрезеруют. Соединительные угловые швы назначают минимальной толщины. Расчет стыка не производят.


Расчет давления подкрановых балок

Рис. Монтажный стык верхнего пояса


Расчет давления подкрановых балок

Рис. К расчету опорного ребра

Опорная реакция Расчет давления подкрановых балок воспринимается опорным фланцем. Проверка опорного фланца на смятие


Расчет давления подкрановых балок.


Расчёт подкрановой балки


Исходные данные

Длина пролёта L=24 м

Шаг колонн l=6 м

Грузоподъёмность крана Q=1000/200

Материал конструкции – сталь ВСт 3 Гпс5–1

Ry=230 Мпа

Габариты крана приведены в таблице.


Таблица – Ведомость габаритов крана

грузоподъёмность Основные размеры. м. мах. сила вертик. давл. Сила тяжести

главного

крюка

вспом.

крюка

пролёт

ширина

В2

база

К


Fк, кН

тележки крана
1000 200 28,5 9,35 4,6 450 410 1450

Расчет давления подкрановых балокРис. Схема нагрузок от двух сближенных кранов

Расчет давления подкрановых балок

Определение нагрузок

Расчётная вертикальная сила давления на колеса


Расчет давления подкрановых балок


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


Расчет давления подкрановых балок


Определение расчётных усилий


Расчет давления подкрановых балок


Расчет давления подкрановых балок


Расчётные моменты:


Расчет давления подкрановых балок


α – коэффициент учитывающий собственную массу и нагрузку на тормозных площадках


Расчет давления подкрановых балок


Расчётные поперечные силы:


Расчет давления подкрановых балок


Подбор сечения подкрановой балки


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

Расчет давления подкрановых балок


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


Расчет давления подкрановых балок


Принимаем h=90 см

hw=900 – 40=860 мм

Требуемая толщина стенки из условия прочности на срез:


Расчет давления подкрановых балок


Требуемая толщина стенки из условия обеспечения местной устойчивости:


Расчет давления подкрановых балок


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

Расчет давления подкрановых балок


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


Расчет давления подкрановых балок→местная устойчивость сжатого пояса обеспечена


Расчет давления подкрановых балокТормозную балку конструируем из [ 24 и листа стали tтб=6 мм и bтб=1250 мм

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


Расчет давления подкрановых балок


Момент сопротивления симметричного сечения


Расчет давления подкрановых балок


Определяем положение центра тяжести тормозной балки относительно оси подкрановой балки:


Расчет давления подкрановых балок


Момент инерции сечения тормозной балки нетто относительно оси


Расчет давления подкрановых балок

Момент сопротивления правой грани верхнего пояса балки


Расчет давления подкрановых балок


Статический момент полусечения


Расчет давления подкрановых балок


Проверка прочности


Расчет давления подкрановых балок


По нормальным напряжениям в нижнем поясе


Расчет давления подкрановых балок


По касательным напряжениям


Расчет давления подкрановых балок


По напряжениям местного смятия стенки


Расчет давления подкрановых балок

Исходя из результатов проверок прочность принятого сечения обеспечена.


Проверка жёсткости и устойчивости

Определяем прогиб балки


Расчет давления подкрановых балок


Жёсткость подобранного сечения обеспечена.

Общая устойчивость подкрановой балки обеспечена тормозной конструкцией и не проверяется.


Проверка местной устойчивости стенки подкрановой балки

Определяем условную гибкость стенки


Расчет давления подкрановых балокустойчивость стенки нужно проверять

а – расстояние между рёбрами жёсткости

Расчет давления подкрановых балок

Принимаем а=1,5 м (кратно l=6 м)

Размеры отсека стенки Расчет давления подкрановых балок

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

Расчет давления подкрановых балок

Принимаем Расчет давления подкрановых балок

Толщина ребра равна: Расчет давления подкрановых балок

Принимаем Расчет давления подкрановых балок

Проверяем устойчивость крайнего и среднего отсеков.


Проверка устойчивости среднего отсека


Расчет давления подкрановых балок


Изгибающие моменты


Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балокРис. К проверке среднего отсека


Поперечные силы

Расчет давления подкрановых балок

Определяем напряжения


Расчет давления подкрановых балок


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

Соотношение размеров отсека Расчет давления подкрановых балокРасчет давления подкрановых балок

Соотношение Расчет давления подкрановых балок

Коэффициент защемления стенки равен: Расчет давления подкрановых балок


Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балок

Устойчивость стенки проверяем по формуле


Расчет давления подкрановых балок

Расчет давления подкрановых балокУстойчивость стенки при действии максимальных напряжений обеспечена


Расчет давления подкрановых балокПроверка устойчивости крайнего отсека

Рис. К проверке устойчивости крайнего отсека


Расчет давления подкрановых балок


Изгибающие моменты


Расчет давления подкрановых балок


Поперечная сила


Расчет давления подкрановых балок


Определяем напряжения

Расчет давления подкрановых балок


Устойчивость стенки проверяем по формуле


Расчет давления подкрановых балок


Расчет давления подкрановых балокУстойчивость 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.

Расчет давления подкрановых балок, где

Rр – расчётное сопротивление стали смятию.

Расчет давления подкрановых балокРис. Опорное ребро

Конструктивно Расчет давления подкрановых балок

Принимаем Расчет давления подкрановых балок

Проверяем устойчивость опорной части относительно оси у


Расчет давления подкрановых балок


Момент инерции опорной части


Расчет давления подкрановых балок


Радиус инерции


Расчет давления подкрановых балок


Определяем Расчет давления подкрановых
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: