![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Основные соотношения размеров главных балокПри проектном расчете балок крановых металлоконструкций определяются требуемые значения моментов сопротивления их опарных сечений относительно вертикальной и горизонтальной осей. Поскольку обеспечить значения моментов сопротивления можно при многих значениях размеров поясов и стенок, при проектировании обычно принимают соотношения размеров, отражающие опыт проектирования, изготовления и эксплуатации кранов. У балок, применяемых в металлоконструкциях, толщина поясов (горизонтальных полок), а тем более толщина вертикальных стенок малы по сравнению с размерами сечения балки — высотой и шипиной. Поэтому такие балки обычно относят к тонкостенным. Наибольшая высота балки ограничивается условиями оптимизации, а наименьшая — прогибом или временем затухания колебании моста. Толщина вертикальной стенки б2 (рис. 2.20, а) определяется из условий ее устойчивости и прочности. Минимальная толщина стенки 6 мм, при работе крана в условиях повышенной коррозии — 8 мм. У главных балок трапецеидальной формы размеры концевых частей (рис. 2.21) НК=(0,4-0,6)Н; С=2Н. Момент инерции сечения концевой балки должен приниматься не меньшим момента инерции сечения главной балки около места соединения ее с концевой. База мостового крана (рис. 2.22) обычно принимается Оптимальными конструкциями следует считать такие которые при надежной работе -имеют минимальную сумму стоимости изготовления и эксплуатации. Поскольку стоимость конструкции определяется главным образом ее массой (стоимость материала составляет примерно 70% общей стоимости металлоконструкции), в качестве основного критерия оптимальности для кранов можно принимать массу конструкции. Оптимальная высота коробчатой балки, определенная путем расчета на изгиб, где Однако, учитывая, что при отклонении высоты балки от оптимального значения на 20%, масса балки изменяется всего лишь на /,5/о, высоту можно принимать несколько менее оптимальной при условии, что обеспечивается статическая и динамическая жесткость балки. Рис. 2.20 Схема к расчету балок При изгибе балки в одной (вертикальной) плоскости требуемый момент сопротивления сечения
где М — изгибающий момент; [ При известной высоте балки Н требуемый момент инерции сечения где у — расстояние от нейтральной оси до крайнего волокна балки. При изгибе в вертикальной плоскости балки с сечением, имеющим две оси симметрии и высоту H (см. рис. 2.20),
Момент инерции сечений двух стенок с толщиной Момент инерции сечений двух поясов с толщиной б г относительно горизонтальной оси балки при условии, что моменты инерции сечений поясов относительно их собственных нейтральных осей не учитываются, где F1 - площадь сечения одного пояса. Рис. 2.21 Балка трапецеидальной формы Рис. 2.22 Схемы моста Но так как При отсутствии свесов поясов (или когда шириной свесов можно пренебрегать, т.е. B1=B)
При изгибе балки в двух плоскостях следует учитывать моменты, сопротивления сечения балки относительно горизонтальной и вертикальной осей, которые определяются из расчета на прочность по комбинациям IIа, II6/ Для балки без свесов поясов при B1=B
В качестве поясных рекомендуется применять листы из углеродистых сталей толщиной до 50 мм и из низколегированных сталей — толщиной до 40 мм. Если балка не удовлетворяет условиям статической и динамической жесткости и времени затухания колебаний, ее можно выполнять с переменным сечением по длине. При этом принимается переменной толщина нижнего пояса или высота балки. Возможно одновременное изменение толщины нижнего пояса и высоты балки.
Рис. 2.23 Варианты исполнения балки В работе [14] показано, что в качестве рабочего критерия оптимальности кранового моста можно принимать его минимальную массу. На рис. 2.23 показана главная балка крана грузоподъемностью 50 т и пролетом 34,5 м. Наименьшие затраты приходятся при изготовлении балки по варианту III; по сравнению с традиционной главной балкой (вариант I) она имеет массу на 24%, а трудоемкость на 10% меньше. Расчет металлических конструкций на выносливость при первом случае нагрузок производится только для кранов тяжелого режима работы после расчета конструкции на прочность и устойчивость.
|