Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Ц.Т/

Рис. 7.6. Компоновка сечения подкрановой балки

КР70

-1200*10

-заа*1ч

коэффициент 7/= 1,4, предельный относительный прогиб 1/250.

Проверка прочности балки. Определяем геометрические характеристики балки:

момент инерции относительно оси х-х

Jx-= (1-I20-V12) +2.1,4-30 (60 + 0,7)2 == 453 497 см«;

момент сопротивления симметричного сечения

= 2JJh = 2-453 497(120 + 2 -1,4) = 7386 см;

статический момент полусечения

5ж= 1,4-30 (60 + 0,7) + 60-1 (60/2) = 4350 смЗ.

Определяем геометрические характеристики тормозной балки, включающей верхний пояс балки, рифленый лист и поддерживающий швеллер № 16:

расстояние от оси подкрановой балки до центра тя-

жести сечения (ось у-у)

гу = 5г,/2Л= (18,1-93,2+ 82-0, -5) 2/(18,1 + 82-0,6 \-+ 36-1,4) = 38,8 см;

момент инерции сечения брутто (имеющиеся в верхнем поясе отверстия для крепления рельса можно не учитывать ввиду незначительного их влияния на прочность сплошных сварных балок)

/у = 63,3+ 18,1-54,42 + 0,6-823/12 + 0,6-82-13,2? + + 1,4-303/12 -Ь 1,4-30-38,83= 156 083 см;

момент сопротивления крайнего волокна на верхнем поясе подкрановой балки

Wy = 156083/(38,8+ 15) = 2901 см».

Проверку нормальных напряжений в верхнем поясе проводят по формуле (2.20):

Оы = M/Wx + Mj-IWy = 128 520/7386 + 12 240/2901 = = 21,6 кН/см2 (216 МПа) < = 225 МПа,

где ус=1;

некоторое недонапряжение допустимо ввиду необходимости удовлетворения расчету по прогибу.

Проверяем опорное сечение балки на прочность при действии касательных напряжений по формуле (2.19) с учетом работы поясов

T = QS/Jjc/a, = 504,7-4350/453 497-1 = 4,84 кН/см? (48,4 МПа)</?8= 130 МПа; то же, без учета работы поясов т= l,5 ta,/a,= 1,5-504,7/120.1 = 6,31 кН/.м»(63,1 МПа)< <Rs = 130 МПа

Проверка жесткости балки. Вычисляем относительный прогиб балки от вертикальных нормативных нагрузок приближенно по формуле (2.15):

= Л1" 10£7ж= 111 756-1200/10-2,06-10*-453 497 = (1/697) <

<[1/Я(,1= 1/600, где /W««M/1,15=128 520/1,15=111 756 кН-см; £=2,06-105 МПа

Из приведенных проверок принятого сечения балки по прочности и жесткости видно, что имеется небольшой запас и сечение балки можно немного уменьшить, например снизить высоту стенки до 116-118 см, а затем проверку сечения следует повторить.

Проверка местной устойчивости поясов йалки. Отношение ширины свеса сжатой полки к толщине составляет: bef It=0,5 (300- 10)/14 = 145/14 = 10,3<е.5)/ E/Ry = = 0,5К2,06-10=/225 = 15,1 для стали марки ВСтЗсп5. Устойчивость поясов обеспечена.

Проверка местной устойчивости стенки балки. Определяем условную гибкость стенкн:

К, = (А. Ю = 0И>/»>Ка26/2,С6- т = 3,96 > 2,5,

следовательно, необходима проверка стенки иа устойчивость. Так как лда = 3,96>2,2 (при наличии подвижной нагрузки на поясе) необходима постановка поперечных ребер жесткости. При Xw>S,2 расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать 2hef (а при Хш<3,2 - не более 2,bkf).

Назвачаен расстояние между ребрами жесткости 2000 мм, что меньше 2/i,f=2-1200 = 2400 мм. Определяем сечение ребер жесткости по конструктивным требованиям норм: ширина ребра 6r>/ia./30+40 = 1200/30+40 = =80 мм; принимаем Ьг=90 мм; толщина ребра >2<?,"К=2-9 "К225/2,06-105=0,59 см; принимаем

<г = б мм.

Для проверки местной устойчивости стенки балки выделяем два расчетных отсека - первый у опоры, где наибольшие касательные напряжения, и второй в середине балки, где наибольшие нормальные напряжения (рис. 7.7, а). Так как длина отсека а=2 м превышает его высоту het=h = l,2 м, то напряжение проверяем в сечениях, расположенных на расстоянии 0,5Ли; = 0,5Х XI20«=60 см от края отсека; длину расчетного отсека принимаем ао=Л»=1200 мм. Вычисляем Xt и хз: j«, = 2000 -600= 1400 tm; = 6000 - 600 = 5400 мм.

Проверяем местную устойчивость стенки балки первого Отсека. Расположение катков кранов и эпюры Q пМ показаны на рис. 7.7,6. Опорная реакция:

= (4,3 + 8,7-Ь 10,6) F/12= 1,97 X

X F= 1,97207,5 = 408,8 кН.

Принято по методике, разработанной институтом ЦНИИПро-ектстальконструкция им, Мельникова.

Рис. 7.7. к расчету устоЯчнвостн отсеков стенкн подкрановой балки

а - расположение расчетных отсеков; б - схемы к расчету опорного отсека; в - то же, среднего отсека

O-o-hw

РАСЧЕТНЫЙ ОТСЕК

Jg>/i,vj» I 200д \a200ff

2000*6=12000

то 1900

ИЪОО

г	Р	Q,97F
tfim 1		г эпм
			4jiiii!hii;iii!

3500 ,1900

2200

0,41 F 3n.Q TTTTjn

0.5БГ

L зп.м

to

о. 1Г, о - Q

Средние значения изгибающего момента и поперечной силы на расстоянии jci = l,4 м от опоры (с учетом коэффициента Oi = 1,05 на массу тормозной балки) составляют:

в сечении 1-1

Afj = 1,05-Q 0,8= 1,05-408,8 • 0,8 = 343,4 кНм;

= 1,05(?д = 1,05-408,8 = 429 кН;

в середине отсека при Xi = l,4 м

Mrt= l.e5-<08.8.1,4 = 601 кН-м; = 1,05 (Q - f) = 1,06 (408.8 - 207,5) =211,4 кН;

7332

68219696

в сечении 2-2

Мг = 1,05 (408,8-2 -207,5-0,6) == 727 кН-м; Qa = 211,4 кН;

средние значения момента и поперечной силы в расчетном отсеке

Mm = (Ml + Mxi + М2)/3 = (343,4 -f 601 -f 727,7)/3 = 557 кН-м; Qm = (Qi + Q2)/2 = (429 + 211,4)/2 = 320 kH.

Определяем напряжения в стенке опорного отсека при Xi = l,4 м:

нормальные (в уровне верхней кромки стенки) 0 = (Mm/Jx) Ус = (55 700/454 ООО) 60 = 7,36 кН/см? (73,6 МПа), где (/с = 0,5Ли, = 0,5-120 = 60 см;

касательные напряжения

т = Ст/<а.Лш = 320/120-1 = 2,67 кН/см2 (26,7 МПа).

Местные напряжения под колесом мостового крана

о;ос = Т 1/ш/е/= 1.1-209/1-35,4 = 6,5 кН/см (65 МПа), где Yf=l.-при проверке устойчивости стенки; f, = ,1x190= = 209 кН; 1е,=с\/ 1ыПш=3,25У1089/1 = 35,4 см; /м-сумма моментов инерции верхнего пояса/у и кранового рельса КР-70/„/*( = =/,-f/r= (30X1,4712)-!-1082= 1089 см*.

Определяем критические напряжения для стенки опорного отсека при отношениях a ia,=2000/1200= = 1,67>0,8; 0;о<:/а = 6,5/7,36 = 0,88 и коэффициенте защемления стенки 6 = p(tf i,f) (f ) 3 = 2 (30/120) (1,4/ /1)3=1,37, где Э=2 -для неприваренных рельсов (табл. 22 СНиП 11-23-81*).

При 6 = 1,37 и a/hef = lfi7 по табл. 24 этого же СНиП находим предельное значение [аюс/а] для балок симметричного сечения: [аюс/а] = 0,521, что меньше Оюс/а = =0,88. Критические напряжения вычисляем по формуле (81) СНиПа:

V«"•=* кн/см2(94з мпа),

где С2=65,7-по табл. 25 СНнПа при а/Л«=1,67; /?„=22,5 кН/см (225 МПа);

касательные критические напряжения по формуле (76) СНиПа

т, = 10,3 (1 + 0,76/ц2) Rj%l = 10,3 (1 + 0,76/1,67) X

X 130/3,96?= 109 МПа

(здесь (i=a ie/ = 2000/1200 =1.67; d=/z„,= 1200 мм);

\f = -J У RylE = ~- Т/225/2,06-105 з 9б;

критическое напряжение от местного давления колеса крана по формуле (80) СНиП 11-23-81* при (a/Ztf) = = 1,67<2

юс.сг = 1уДа = 3,62-225/6,612 - 184,6 МПа, где Ci=36,2 -по табл. 23 СНиПа при 6=1,37 и alhef=l,&7;

la = -7-)/V£=- 1225/2,06-105 = 6,61. tw 1

Проверяем устойчивость стенки балки по формуле (79) СНиП при а/ос=70:

ViK + locioccrY + h/rj < V, = 1; (7-8)

у(73,6/94,3 + 65/186,4)2 -f (26,7/109)2 = 0,5 < 1,

т. е. устойчивость стенки в опорном отсеке балки обеспечена.

Проверяем устойчивость стенки балки в среднем (третьем от конца) отсеке, середина которого расположена на расстоянии д;=5,4 м от опоры (рис. 7.7, в). Нагрузку от колеса крана располагаем посередине длины расчетного отсека. Для упрощения можно также принимать расположение крановой нагрузки по схеме, приведенной на рис. 7.5, а, при которой определяют максимальный момент в пролете балки.

Вычисляем опорные реакции и строим эпюры Q к М: = (f/12) (2,2-f 6,6-+-8,5)l,44f = 1,44-207,5 = 299 кН;

В сечении 3-3 будет

Q3= - f = 1,44F-F = 0,44f;

посередине отсека и в сечении 4-4 Q будет Qx2 = = - 2F = 1,44F - 2f =- 0,56F;

Q2=- 0,56-207,5 =- 116,2 kH.

Среднее значение поперечной силы в расчетном отсеке, с учетом коэффициента ai = l,05 на массу тормозной балки

QJl±Q1.05 = "--+<-"-1.05 =

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [ 35 ] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71