Исходные данные для расчёта подкрановой балки
Требуется рассчитать разрезную подкрановую балку пролётом 12 м под два крана тяжёлого режима работы 7К. Грузоподъёмность кранов Q = 300+75+15 т. Сталь балки малоуглеродистая – С255 ГОСТ 27772-88 (Вст3сп5). Сварочная проволока Св-08 А, ГОСТ 2246-70, флюс АН-348 А ГОСТ 9087-81. Подкрановые балки выполняют со сплошной стенкой ввиду того, что решётчатые балки обладают низким техническим ресурсом и работоспособностью и не технологичны в изготовлении,. Пролёт моста крана 27м, масса крана = 300 т, масса его тележки 1: 101 т, тележки 2: 36 т. При min приближении тележки крана с грузом на крюке Q = 300+75+15тк подкрановой балке силы воздействия колёс крана на рельсы с этой стороны цеха достигают max нормативной величины равной Pн= 6000гН. Рельсы применим крановые, например, прямоугольные в сечении. Схема кранового поезда из двух сближенных кранов Q = 300+75+15тпоказана на рис. 8.2. Формула колёс сцепки двух крановQ = 300+75+15т(Рис.8.2.): кран №1: 0.95+ 1.95 +0.95+ 3.65 +0.95+ 1.95 +0.95 = 11,35 м; кран №2: 0.95+ 1.95+0.95+ 3.65+ 0.95+ 1.95+ 0.95 = 11,35 м. Габарит крана (см. прил.): ВКр = 15,5 м.
Сближение между восьмёркой колёс крана №1 и восьмёркой колёс крана №2 , больше чем сближение между двумя четвёрками колёс каждого из кранов равно , следовательно, Mmax возникнет, когда краном №1, который находится ближе к середине пролёта, а кран №2 заехал на балку только двумя колёсами (см. рис. ). Всего на балке поместилось шесть колёс. Более плотную группировку сил из шести колёс помещаем ближе к середине пролёта подкрановой балки, так, чтобы равнодействующая поместившихся сил была как можно ближе к середине пролёта балки. Ближайшая к равнодействующей сила – есть критическая сила. Под критической силой и возникнет Mmax. Рис. 8.2. Два мостовых крана Q =300 т. Определение числа колёс, опирающихся на подкрановую балку критическая сила PКрслева от равнодействующей. Габарит крана 15,5 м и формулу колёс каждого из кранов 0.95+1.95+0.95+3.65+0.95+1.95+0.95 = 11.35 м; ( размеры в м.) В табл. 8.1 определены расчётные силы, передающиеся на балку от колёс крана. Нормативная горизонтальная сила T от перекосов, передающаяся на рельс горизонтально от каждого из колёс крана: . Таблица 8.1 Сосредоточенные силы, гН, передающиеся на балку от каждого из колёс кранов Q = 300 т. Режим работы 7К.
Коэффициент cсочетаний 0,95 учитывается при двух кранах. Коэффициент массы m, учитывающий массу балки и ремонтных грузов на тормозной балке, примем равным 8.4. Определение max изгибающего момента Mmax Max изгибающий момент Mmax определяем по приведённому выше правилу. Выполняем расчёт подкрановой балки с поясами из уголков с высокоресурсными соединениями в подрельсовой зоне. Max изгибающий момент Mmax в разрезной балке вычисляем от сцепки из двух мостовых кранов (рис.8.3.) перемещающих вместе на общей траверсе массивный груз и находящихся на min расстоянии друг от друга, то есть буфера кранов соприкасаются. Вначале расчёт выполняем для единичных сил. Max изгибающий момент в балке возникает под критической силой PКр при неблагоприятном положении сцепки из двух кранов на балке. Неблагоприятное положение сцепки двух кранов находим в следующей последовательности: ü Габарит крана 15,5 м и формулу колёс каждого из кранов 0.95+1.95+0.95+3.65+0.95+1.95+0.95 = 11.35 м; берём из приложения (см. прил. 19). При автоматическом расчёте размеры подставляем в метрах, причём десятые доли отделяем точкой, а не запятой размеры отделяем друг от друга пробелами. Смотрите автоматический расчёт Mmax и Qmax (рис.8.3 и рис.8.4*). * распечатка по программе ü Определяем max плотно сближенные колёса, поместившиеся на однопролётной подкрановой балкеколёса от сцепки из двух кранов, причём вблизи середины пролёта балки должны находиться max сближенные друг с другом колёса и их равнодействующая. ü Выполняем схему сближенных колёс кранов в масштабе и устанавливаем их так, что на пролёте балки =12 м поместилось максимальное количество наиболее сближенных колёс от сцепки из двух кранов (в нашем случае кран №1 помещается полностью, а кран №2 не помещается). Расчёт ведём на один кран, а коэффициент сочетаний 0,95 не учитываем. ü Находим центр тяжести шести наиболее сближенных друг с другом колёс одного крана №1,то есть ординату приложения равнодействующей шести сил R=åP=6P, взяв сумму статических моментов относительно удобной точки (известного центра тяжести группы из четырёх сбалансированных сил) (кран №1) – , то есть центр тяжести шести сил åP=6P, находится слева на расстоянии 2,05 м от центра тяжести крана №1. Устанавливаем следующее: ü Сила, ближайшая к центру тяжести (равнодействующей) сближенныхшести сил R = åP = 6P, является критической PКр и находится на расстоянии от равнодействующей R = åP = 6P вправо. ü Перемещаем жёсткую сцепку из двух кранов вперёд или назад по балке, располагая равнодействующую (шесть сил) R = åP = 6P и критическую силу PКр симметрично относительно середины пролёта балки. В этот момент под критическойсилой PКр возникает max изгибающий момент Mmax. Необходимо следить, чтобы сближенныеколёса не съезжали с подкрановой балки. ü Если число колёс, находящихся на балке изменилось, то центр тяжести сил переместился, и его приходится находить заново. В нашем случае на балкеосталосьшесть сил, поэтому равнодействующая R = å6P приложенная в центре тяжести осталась на прежнем месте. ü В случае совпадения приложения равнодействующей R и критической силы возникает частный случай решения задачи. Только в этом случае, max изгибающий момент Mmax возникает в середине пролёта балки! ü В нашем случае равнодействующая R шести сил и критическая сила не совпали, то есть имеем общий случай: max изгибающий момент Mmax смещён от середины пролёта влево. ü Вычисление max изгибающего момента Mmax и поперечной силы Qmax автоматизирован и выполняется по специально разработанной программе Нежданова А.К., Нежданова К.К. (рис.8.3 + рис.8.4)*. ü Опорные реакции балки находим, используя равнодействующую сил R и линию влияния опорных реакций. ü Опорные реакции находим (от единичных сил P = 1)* см. распечатку Находим левую опорную реакцию от единичных сил : Правая ; ü Проверка: (да). ü Максимальный изгибающий момент под критической PКр силой (рис. 8.2): , где – расстояния от критической PКр силы до соответствующих колёс. ü Максимальный (единичный) под критической PКр силой (рис. 8.2): . ü Расчётное значение силы колеса крана ( ): гНм. R= Рис. 8.3. Определение Mmax от одного крана 8.5. Определение max поперечной силы Qmax по линии влияния опорной реакции Max поперечную силу Qmaxопределяем по линии влияния опорной реакции. В нашем случае на одной разрезной балке помещается шесть колёс от сцепки. У крана № 1 два колеса ушли влево на соседнюю балку, а у крана № 2 четыре колеса ушли вправо на соседнюю балку. Жёсткую сцепку из двухкранов приближаем к опоре слева, причём maxсближенные колёса, находящиеся на min расстояниях друг от друга, помещаем рядом с левой опорой. Силу, над опорой учитываем. Так как колёс много, то для уменьшения вычислений, удобно колёса кранов объединять в группы с известными центрами тяжести. В нашем случае четыре колеса от крана №1 и четыре колеса от крана №2 объединяем в одну группу сил из восьми колёс с общим центром тяжести, находящимся под точкой соприкосновения буферов кранов №1 и №2. Другая группа сил состоит из двух колёс на балке от крана №2. Тогда (рис. 8.4): ; ; . Фактическая max: Фактическая справа: . Масса балки и ремонтных грузов учтена увеличением воздействий на 3% (см. табл. 8.1). Расчётный изгибающий момент в горизонтальной плоскости от горизонтальных сил поперечного торможения пропорционален изгибающему моменту в вертикальной плоскости, поэтому:
. *см. распечатку к с.115 Нормативное значение изгибающего момента в вертикальной плоскости потребуется при проверке относительных прогибов: гНм.
Рис. 8.4. Определение max поперечной силы Qmax от двух кранов грузоподъёмностью 300 т
Сталь балки малоуглеродистая спокойной плавки С255, Вст3сп5, Гост 27772-88 с расчётными характеристиками: расчётное сопротивление при изгибе – МПа; расчётное сопротивление при сдвиге – МПа; коэффициент условий работы для режима работы кранов при режиме работы 8К – g = 0,9; модуль упругости стали Е = 206000 МПа; допустимый относительный прогиб подкрановой балки . Производим расчёт сечения балки. Определяем: 1) Требуемый момент сопротивления сечения балки – из условия прочности её на изгиб в вертикальной плоскости: 2) (46–резерв на тормозную балку). 3) Min момент инерции сечения балки – из условия достаточной жёсткости от нормативных воздействий: 4) Ориентировочная высота сечения балки: см. 5) Min площадь сечения стенки из условия прочности её на срез: . 6) Ориентировочная толщина стенки из этого же условия составит: . 7) Толщину стенки при заданной гибкости её = 1,727 см. 8) По пунктам 4 и 5 назначаем толщину стенки из условия прочности её на срез . 9) Требуемую суммарную площадь сечения балки см2. 10) Оптимальная высота стенки балки при назначенной толщине стенки : tп=3,2 см. 11) Назначаем высоту стенки hст = 200 см, тогда высота всего сечения составит см. 12) Распределяем площадь сечения åА между поясами и стенкой (см. табл. 8.2 и 8.3): Таблица 8.2. Распределение площади сечения, см2 ( )
Отсюда назначаем фактические размеры сечения, но не менее найденных размеров: Таблица 8.3 Фактические размеры сечения, см2
Сечение подкрановой балки показано на рис. 8.5.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1037)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |