Краткое описание металлоконструкции крана. Выбор материалов и расчетных сопротивлений. Построение линий влияния. Определение расчетных усилий от заданных нагрузок в элементах моста, подбор его сечений. Расчет концевой балки, сварных швов, прогиба балки.
При помощи горизонтальных ферм и диагональных связей между поясами вертикальных ферм достигается пространственная жесткость конструкции. Главная балка воспринимает нагрузки от собственного веса и давления ходовых колес грузовой тележки.Для всех основных элементов крана выбираем низкоуглеродистую конструкционную сталь ВСТ3 сп5, изготовленную по ГОСТ380-71. Эта сталь характеризуется высоким пределом текучести, она пластична, хорошо работает при различных силовых воздействиях и позволяет получать высококачественные сварные соединения.Необходимо построить линии влияния моментов, чтобы знать их максимально возможные значения в разных сечениях балки. Определим моменты от веса тележки в каждом из сечений 0,1l, 0,2l и т.д. с учетом того, что один из сосредоточенных грузов располагается над вершиной линии влияния, а второй занимает положение, показанное на рис. Величина изгибающего момента от сосредоточенных сил вычисляется по формуле: , где уі - ордината линии влияния; В сечениях при l = 18 м и d = 2,4 м: Наибольшие значения М для сечений балки от Р показаны на рис. Момент в сечении x от равномерно распределенной нагрузки определяется по формуле: .Построим линии влияния для панели 5-6. Рассмотрим равновесие левой части: Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y1 =-3,67 Построим линии влияния для панели 18-19. Рассмотрим равновесие левой части: Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y1=3,75 м. Пусть груз находится справа от разрезаемой панели: Пусть груз находится слева от панели, т.е.Построим линии влияния для панели 5’-6. Пусть груз находится справа от разрезаемой панели 5’-6. Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y1 =-3,4 м. Построим линию влияния для панели 6’-8’. Рассмотрим равновесие левой части: Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y1=3,3 м.Верхний пояс:
Нижний пояс:
Раскосы:
Стойки:Раскосы:
Стойки:По требованиям СНИП минимальная толщина стенки принимается 6 мм, а полки 8 мм. Определим уточненное значение момента инерции подобранного поперечного сечения балки: Наибольшее нормальное напряжение в крайнем волокне балки: Определим касательное напряжение на уровне центра тяжести балки в опорном ее сечении: Определим эквивалентные напряжения в сечении, в котором имеется наибольший изгибающий момент М = 13269000 КГ см и Q = 12130 КГ. Эквивалентные напряжения вычисляются на уровне верхней кромки вертикального листа в зоне резкого изменения ширины сечения. Ордината центра тяжести сечения пояса и рельса относительно верхней кромки пояса равна: Найдем момент инерции относительно оси x0, проходящей через центр тяжести сечения пояса с рельсом (F = 75,4 см2). В нижних поясных швах действуют касательные напряжения: В верхних поясных швах при определении напряжений следует вычислять S с учетом наличия рельса: Местное напряжение в шве: .Концевая балка нагружена сосредоточенными силами в местах крепления главной балки и вспомогательных ферм, от которых возникают моменты в горизонтальных и вертикальных плоскостях. m=0,55 4) Горизонтальная сила при торможении тележки: 5) Определение реакций и 6) Определение реакций и : 7) Изгибающий момент в вертикальной плоскости: 8) Изгибающий момент в горизонтальной плоскости: 9) Подбор сечения концевой балки: Примем данные сечения: Площадь Момент инерции относительно осих: Момент инерции относительно оси y: Балка составленная из двух сечений соединена накладками и болтами. За счет ослабления отверстиями под болты: Момент сопротивления сечения относительно оси х: Напряжения в вертикальной плоскости: С учетом ослабления: Момент сопротивления относительно оси y: Напряжения в горизонтальной плоскости: Суммарное напряжение: 10) Определение необходимого количества болтов в стыке концевой балки. Определим момент воспринимаемый всеми болтами, находящимися в одном поперечном сечении балки: Требуемое число рядов болтов: Принимаем по 2 ряда с каждой стороны стыка.Расчет швов соединения главной балки с концевой: При расчете сварных швов узла сопряжения главной балки с концевой принимаем силу: . Напряжение среза в шве будет равно: Величина реакций применяется от своего наибольшего значения при крайнем левом положении ненагруженной тележки: Коэффициент снижения допускаемых напряжений в случае работы шва при переменных нагрузках: , заменяем на отношение .Длина швов рассчитывается по формуле:
Раскосы: Сжатый раскос:
Длина шва на обушке:
Растянутый раскос:
Длина шва на обушке:
Верхний пояс:
Длина шва на обушке:
Нижний пояс:
Длина шва на обушке:
Стойки:Раскосы: Сжатый раскос: Длина шва на обушке: Растянутый раскос: Длина шва на обушке: Стойки: Длина шва на обушке: Раскосы и стойки прикрепляют к косынкам, привариваемым к вертикальной полке уголков пояса.Из конструктивных соображений принимаем l = 60 мм. Для нахождения N сложим векторно все силы, действующие на узел: Требуемая длина швов равна: Из конструктивных соображений принимаем l = 60 мм. Для нахождения N сложим векторно все силы, действующие на узел: Требуемая д
План
Содержание
1. Краткое описание металлоконструкции крана
2. Выбор материалов и расчетных сопротивлений
3. Построение линий влияния
3.1 Определение усилий в главной балке
3.2 Определение усилий в стержнях вертикальной вспомогательной фермы
3.3 Определение усилий в стержнях горизонтальной вспомогательной фермы
4. Определение расчетных усилий от заданных нагрузок в элементах моста
