Пособие по проектированию стальных конструкций

-

1,03

-

1,18

-

1,20

-

1,17

-

1,10

-

Примечания:

1. Коэффициенты сх определяются линейной интерполяцией по A_f / A_w и по соотношению площадей поясов при принятии ближайших значений R_w и R_f .

2. Для 3-й группы балок коэффициенты с_х определяются линейной интерполяцией в соответствии с примеч. 1 и, кроме того, по Î_ip,lim

Таблица 56

Группа

балок

Коэффициенты с_y при расчетных сопротивлениях R_f, МПа (кгс/см² )

300

330

370

400

455

(3050)

(3350)

(3750)

(4100)

(4640)

1

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

2

1,33

1,31

1,30

1,28

1,00

3

1,41

1,40

1,39

1,38

1,00

4

1,47

1,46

1,45

1,44

1,00

Таблица 57

Но-мер сече

ния

Сечение

h₁

h₂

Но-мер сече

ния

Сечение

h₁

h₂

+

-

+

-

1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,7

1

1,63

2,47

3,20

3,49

3,57

3,05

1

-0,57

-1,35

-2,08

-2,39

-2,54

-2,17

2

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,7

1

0,67

0,54

0,74

1,07

1,35

1,66

1

1,13

1,25

1,32

1,34

1,31

1,17

1

0,33

0,84

0,51

0,12

-0,14

-0,42

1

-0,13

-0,39

-0,38

-0,43

-0,52

-0,82

Примечание - При одинаковых знаках напряжений s_x в большем поясе от усилий М и N следует принимать графу, обоз наченную знаком „+², а при разных знаках - графу, обозначенную знаком „-".

Проверяем условные напряжения в точке а (см. рис. 30) верхнего пояса по формуле (124):

= 369 < 370 МПа.

Рисунок 30 - Сечение бистальной балки

16 ПОДКРАНОВЫЕ БАЛКИ

16.1 (13.41) Стенки сварных подкрановых балок, находящихся в особо тяжелых условиях работы, следует рассчитывать на выносливость согласно п. 13.43 СНиП РК 5.04-23-2002. Примерный перечень про изводственных зданий, в которых подкрановые бал ки должны рассчитываться на выносливость, приве ден в табл. 58.

Расчет на выносливость выполняется на воздейст вие от нормативных нагрузок одного крана.

16.2 (13.43) Расчетными сечениями при расчете подкрановых балок на выносливость являются:

- для разрезных балок - сечение, отстоящее на рас стояние 0,2 а + 0,35 l_еf от ближайшего к сере дине пролета поперечного ребра жесткости (в направле нии к середине пролета);

- для неразрезных балок - сечение, отстоящее от опорного ребра жесткости на расстояние 0,2 а + 0,35 l_еf, где а - шаг ребер l_еf - условная длина, на которую распределяется давление колеса крана (см. п. 13.42 СНиП РК 5.04-23-2002).

Таблица 58

Здания

Заводы

Дворы изложниц

Шихтовые дворы

Отделения раздевания слитков

Скрапо-разделочные базы; копровые и шлаковые отделения; отделения ог невой резки

Склады чугуна и слитков

Здания очистки и смазки изложниц

Пролеты складов заготовок; отде лочные про леты и пролеты складов готового проката

Здания нагревательных колодцев

Здания (пролеты или производства), в ко то рых эксплу атируются краны групп режимов работы 7К (в цехах металлургических про изводств) и 8К по ГОСТ 25546

Металлургические

“

“

“

“

“

“

“

Любые

16.3 (13.43) Расчет на выносливость выполняет ся для верхней зоны стенки в месте примыкания ее к верхнему поясу балки. В этом месте стенка нахо дится в условиях сложного напряженного сос тояния, определяемого воздействием косого изгиба, стес ненного кручения и местными воз дейст виями сос редоточенных сил и моментов [ 42].

Причиной усталостных повреждений верхних зон подкрановых балок являются многократные сдвиги, обусловливаемые максимальными касательными напряжениями от совместного действия поперечно го изгиба, местного смятия и кручения mах S t₁₂ .

16.4 (13.43) Величина mах S t₁₂ с достаточной степенью точности определяется суммированием максимальных касательных напряжений поперечно го изгиба 0,5 , местного смятия 0,4 s_loc,y и кручения 0,5 s_fy. В двух последних слу чаях для упрощения расчета значения максимальных касательных напряжений определены через нормаль ные напряжения, которые вычисляются по из вестным формулам Б. М. Броуде и А. А. Апалько (см. п. 13.42 СНиП РК 5.04-23-2002).

Суммированием приведенных величин при k = 0,3 (k учитывает плавность изменения эпюры ка сательных напряжений в расчетном сечении [42]) получена формула (176) СНиП РК 5.04-23-2002.

16.5 Пример расчета на выносливость

Исходные данные. Проверить расчетом сопротив ляемость усталостным разрушениям сварной балки пролетом 12 м под краны грузоподъемностью 30 т (рис. 31); нормативное давление на пояс Р = 35,5 тс = 355 кН. Кран с гибким подвесом груза; число подъемов груза за срок службы равно 2 × 10⁶. Расчет прочности и устойчивости элементов двутав рового сечения выполнен по расчетным усилиям от двух кранов: М = 289 тс × м = 2890 кН × м; Q = 115 тс = 1150 кН; F = 46,9 тс = 469 кН. На ос новании этих расчетов было выбрано поперечное се чение балки (верхний и нижний пояса из листов соответственно размерами - 450 х 25 мм и - 450 х 18 мм, стенка размером - 1390 х 12 мм). Шаг поперечных ребер жесткости 1,5 м; рельс КР 120.

Рисунок 31 - Схема подкрановой балки и крановой нагрузки

Геометрические характеристики сечения, необхо димые для расчета на усталость: момент инерции сечения I_x =1219 068 см⁴; момент сопротивления верхней кромки стенки W_x = 19278 см³; момент со противления верхней кромки стенки W_s = 7420 см³; условная длина распределения мест ных нап ряжений смятия l_ef = 52,2 см; моменты инерции кручения: рельса I_t = 1310 см⁴, верхнего пояса - I_f = 234 см⁴.