Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Составление таблицы расчетных усилий




Статический расчет производится методом конечных элементов с использованием программы SCAD «Расчет плоских стержневых систем»

В соответствующие графы записываем значения внутренних усилий для четырех сечений колонн на уровнях: заделки, верха нижней части колонны, низа верхней части колонны и сопряжения колонны с ригелем.

 

Таблица 2

Схема нагрузки и

Вид

Коэф.

 

схемы

эпюры моментов

нагрузки

сочет.

 

1-1

 

2-2

 

3-3

 

4-4

 

 

 

 

 

М, кНм

N, кН

Q, кН

М, кНм

N, кН

М, кНм

N, кН

М, кНм

N, кН

1

 

Постоян

ная

1

205.7

559.6

20.8

38.1

559.6

159.3

484.6

269.8

484.6

2

 

Временная

Снеговая на ригель

1

0,9

 

68.3

61.5

151.2

136.1

-7.0

-6.3

-14.0

-12.6

151.2

136.1

-51.8

-46.6

151.2

136.1

-89.0

-80.1

151.2

136.1

3

 

Ветровая

1

192.0

4.3

25.2

12.8

4.3

12.8

4.3

47.4

4.3

 

 

(слева

направо)

0,9

 

172.8

3.9

22.7

11.5

3.9

11.5

3.9

42.7

3.9

3`

 

Ветровая

1

178.1

4.3

20.7

-7.8

4.3

-7.8

4.3

-55.1

4.3

 

 

(справа

налево)

0,9

 

160.3

3.9

-18.6

-7.0

3.9

-7.0

3.9

-49.6

3.9

4

 

Попереч-

ное тор-

можение

кранов

(на лев.ст)

1

 

 

0,9

441.3

397.2

5.6

5

-49.3

-44.4

-135.4

-121.8

5.6

5

-135.4

-121.8

5.6

5

0.4

0.36

5.6

5

4`

 

Попереч-

ное тор-

можение

кранов

(на пр.ст)

1

 

 

0,9

 

-301

-270.9

5.6

5

-25.6

-23

-1.3

-1.2

5.6

5

-1.3

-1.2

5.6

5

134.4

121

5.6

5

5

 

Вертика-

льное

давление

кранов

(тележка

слева)

1

 

0,9

 

-59.8

-53.8

1346.8

1212.1

-74.9

-67.4

-936.8

-843.1

1346.8

1212.1

423.2

380.9

13.2

11.9

25.9

23.3

13.2

11.9

5`

 

Вертика-

льное

давление

кранов

(тележка

слева)

1

 

0,9

 

637.3

573.6

 

359.5

323.6

 

-74.9

-67.4

 

-239.5

-215.6

 

359.5

323.6

 

106.6

95.9

 

13.2

11.9

 

-290.8

-261.7

 

13.2

11.9

 

 

Составление таблицы сочетания усилий

 

Таблица 3

Коэф.

сочет.

Обозначение

данных

1- 1

2- 2

3- 3

4- 4

 

 

М, кНм

N, кН

Q, кН

М, кНм

N, кН

М, кНм

N, кН

М, кНм

N, кН

 

Номер схем

 

1,3*

 

1,3

 

 

 

 

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

усилия

383,8

563,9

-41,5

-25,3

563,9

 

 

 

 

 

Номер схем

 

1,23*,4,5*

 

 

 

1,3,4,5*

 

 

 

 

загружения

1398,3

1028,2

-157,5

 

 

-173,7

505,4

 

 

0,9

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер схем

 

1,3

 

1,4,5

 

1,3*

 

1,3*

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

усилия

13,7

563,9

4,4

-1110,3

1912

-167,1

489

-324,9

489

 

Номер схем

 

1,3,4,5

 

1,2,3*,4,5

 

1,2,3*

 

1,2,3*,4*,5*

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

усилия

376,3

1780,6

-109,9

-1022,6

1916,7

-212,9

624,6

-540,2

641,5

 

Номер схем

 

1,4,5

 

1,3

 

 

 

 

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

усилия

587,2

1912

-1,45

-25,3

563,9

 

 

 

 

 

Номер схем

 

1,2,3*,4,5

 

 

 

1,3,4,5*

 

 

 

 

загружения

770,9

1916,7

-157,5

 

 

-173,7

505,4

 

 

0,9

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер схем

 

1,3

 

1,4,5

 

1,2

 

1,2

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

усилия

13,7

563,9

4,4

-1110,3

1912

-211,1

635,8

-358,8

635,8

 

Номер схем

 

1,3,4,5

 

1,2,3*,4,5

 

1,2,3*

 

1,2,3*,4*,5*

 

 

загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

усилия

376,3

1780,6

-109,9

-1022,6

1916,7

-212,9

624,6

-540,2

641,5

 


Расчет и конструирование подкрановой балки

Нагрузки на подкрановую балку

Наибольшее вертикальное усилие на колесе

 

Fmaxн = 470 кН.

 

Вес тележки и крана

 

G = 620 кН

 

Тип кранового рельса

 

КР-100

 

Нормативная горизонтальная нагрузка на колесо крана

 

Ткн = 0,5f(Qк + Gт)/n0 = 0,5·0,1(500 + 620)/4 = 28 кН

 

Расчетные значения усилий на колесе крана определяем с учетом коэффициента надежности по назначению γн = 0,95

 

Fк = γн·n·nc·k1·Fкн = 0,95·1,1·0,95·1,1·380 = 380,4 кН;

Tк = γн·n·nc·k2·Tкн = 0,95·1,1·1·0,95·28 = 28 кН.

 


Определение расчетных усилий

 

Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая краны невыгоднейшим образом.

Расчетный момент от вертикальной нагрузки

 

Мх = α·М = 1,05·2143 = 2250,5 кН·м, где

Мy = М(Tk/Fk) = 342 кН·м, где

 

α = 1,05 – учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке.

 

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки

 

М = Тк·∑уi  = 2143 кН·м.

 

Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре.

Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:

 

Qх = α·Fк·∑уi = 685,6 кН·м, где

 

Подбор сечения балки

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6 мм и швеллера № 36.

Значение коэффициента β определим по формуле

 

β = 1 + 2(Мух)·(hб/hт) = 1 + 2(342/2250,5)·(1,5/1,5) = 1,3,

где hб ≈ l/8 = 12/8 = 1,5 м – высота балки;

hт = hн = 1,5 м – ширина сечения тормозной конструкции.

 

Wхтр = Мх·β/γ·R = 2250,5·1,3/1,05·260 = 10716,7 см3.

 

Задаемся tст = 10

Оптимальная высота балки

 

hопт  = k√(Wхтр/ tст) = 1.1√(10716.7/10) = 114 см.

 

Минимальная высота балки:

 

hmin = 5/24(γ·R·l)/(β·E)·(l/f)·(Мнх)

= 5/24(26·1200·600·121600)/(1,3·2,06·104·214300) = 83 см,

 

где Мн – момент от загрузки балки одним краном при n = 1,0.

 

[l/f] = 1/600 – для кранов среднего режима работы;

 

Принимаем hб = 130 см.

Задаемся толщиной полок

 

tп = 2.5 см, тогда hст = hб - 2·tп = 130 – 2.5·2 = 125 см.

 

Из условия среза стенки силой Qx

 

tст ≥ (1,5·Qx)/(hст·Rст) = (1,5·685,6)/(130·150,8) = 0,6 см.

 

Принимаем стенку толщиной 1,0 см,

Размеры поясных листов определяем по формулам:

Iхтр = Wхтр·hб/2 = 10716,7·130/2 = 696585,5 см4;

Iст = tcт·hст3/12 = 1,0·1253/12 = 162760 см4;

Ап.тр = (Iхтр - Iст)/(2·((hст + tп)/2))2= 2·(533825)/ (127,5/2)2= 66 см2

 

Принимаем пояс из листа сечения 25х30 мм, Ап = 75 см2.

Устойчивость пояса обеспечена т.к.

 

bсв/t = (bп – tст)/4·tп = (30 – 1)/4·2,5 = 2,9 < 0,5√(E/R) = 0,5√(2,06·104/23) = 15,1

 

Рис.4 (Сечение балки)

 

Проверка прочности сечения

Определяем геометрические характеристики принятого сечения.

Относительно оси Х – Х:

 

Ix = (tст·hcт3)/12 + 2·bп·tп(hcт/2 + tп/2)2 = 162760 + 609609 = 772369 см4,

WхА = 2·Ix/hб =11882,6 см3.

 

Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси У – У(в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения

х0 = (0,6·123·72,5 + 53,4·144,3)/(0,6·123 + 53,4 + 2·30) = 70 см;

Iу = 0,6·1233/12 + 0,6·123(72,5 – 70)2 + 53,4(144,3 – 70)2 + 40·702 + 2·403/12 =594965см4

WуА = 2·IуА = 2·594965/85 = 13999 см3,

 

где хА = х0+bп/2 = 70 + 15 = 85 см - расстояние от центра тяжести до наиболее напряженной точки «А» верхнего пояса подкрановой балки.

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе

 

σхАх/WхА+Mу/WуА=214300/11882,6+15050/13999=19,1кН/см2 < R = 23кН/см2

 

Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, так как принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.

Жесткость балки также обеспечена, так как принятая высота балки hб > hmin.

Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана

 

σму = γ·Fк/tст·l0 = 1,1·380/1·43,6 = 10,1 кН/см2 < R = 23 кН/см2,

где γ = 1,1 – коэффициент увеличения нагрузки на колесе, учитывающий возможное перераспределение усилий между колесами и динамический характер нагрузки;

 

l0 = c3√(Iп1/tст) = 3,253√(2903/1) = 43,6

Iп1 = Iр + bп·tп3/12 = 2864,73 + 30·2,53/12 = 2903 см4,

 

где Iр = 2864,73 – момент инерции рельса КР-100;

с = 3,25 – коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.


Расчет и конструирование колонны

Исходные данные для проектирования колонны

Таблица 4

1- 1

2 -2

3- 3

4- 4

M

N

Q

M

N

M

N

M

N

1398,3

1028,2

-157,5

-1110

1912

-211

641

-540

641

770,9

1916,7

-157,5

-1022

1916

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...