Страница 22: СНиП РК 1.01-01-2001. Пособие по проектированию стальных конструкций (32561)

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 ??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 ??еf, где а - шаг ребер ??еf - условная длина, на которую распределяется давление колеса крана (см. п. 13.42 СНиП РК 5.04-23-2002).

Таблица 58

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 ?? ??12 .

16.4 (13.43) Величина mах ?? ??12 с достаточной степенью точности определяется суммированием максимальных касательных напряжений поперечно го изгиба 0,5, местного смятия 0,4 ??loc,y и кручения 0,5 ??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 Ix =1219 068 см4; момент сопротивления верхней кромки стенки Wx = 19278 см3; момент со противления верхней кромки стенки Ws = 7420 см3; условная длина распределения мест ных нап ряжений смятия lef = 52,2 см; моменты инерции кручения: рельса It = 1310 см4, верхнего пояса - If = 234 см4.

Для рассматриваемого примера расчетное сечение размещается на расстоянии (0,2 ?? 150 - 0,35 ?? 52,2 = 48 см) от ближайшего к середине балки поперечного ребра. Нагрузка от крана размещается на балке так, чтобы определить в расчетном сечении макси мальную поперечную силу и соответствующий ей изгибающий момент. В рассматриваемом случае:

М = 104 тc ?? м = 1040 кН ?? м; Q = 21 тc = 210 кН.

Нормативные величины вертикальной F и гори зонтальной Qt нагрузок для расчета на усталость равны: F = 0,8 х 35,5 = 28,4 тc = 284 кН; Qt = 0,1 х 35,5 = 3,55 тc = 35,5 кН. Величина местно го крутящего момента Мt = 28,4 х 0,015 + 0,75 х 3,55 х 0,17 = 0,88 тc ?? м = 8,8 кН ?? м.

Сопротивление усталостным разрушениям мате риала зоны стенки, примыкающей к верхнему по ясному шву, проверяется по формуле

0,5,

где ??х = = 54 МПа; = 45,3 МПа;

??ху = = 11 МПа; = 13,6 МПа;

0,5= 52 ?? 75 МПа;

Rv = 75 МПа (как для разрезной балки согласно п.13.43 СНиП РК 5.04-23-2002).

Напряжения ??х, ??ху, ??loc,y и ??fy вычислены сог ласно п. 13.42 СНиП РК 5.04-23-2002.

Сопротивляемость усталостным разрушениям обеспечена.

17. ПРОФИЛИРОВАННЫЙ НАСТИЛ

17.1 Общие положения

17.1.1 Рекомендации настоящего раздела распро страняются на профилированные настилы из оцин кованной стали, включенные в ГОСТ 24045 для применения в утепленных покрытиях производст венных зданий различного назначения.

Рекомендации не распространяются на профили рованный настил покрытий, нахо дящихся в особых условиях эксплуатации (в зданиях, подвергающих ся сейсмическим, интенсивным темпе ратурным воз действиям или воздействиям агрессивных сред), по крытий уникальных зданий, а также в покрытиях специальной конструкции (пред ва рительно напря женных, пространственных, висячих).

17.1.2 Перечень профилеразмеров настила по ГОСТ 24045 и ширины заготовок для их изго товления приведен в табл. 59.

Применение профилей одной марки, но разной толщины в настиле покрытия одного здания не до пускается.

17.1.3 Конструкция и уклон кровли по профили рованному настилу принимаются в соответствии со СНиП РК 3.02-06-2002 [43]. В типовых конструкциях по крытий с применением профилированного настила принят уклон кровли не более 1,5 %.

17.1.4 Профили настила следует изготовлять из тонколистовой оцинкованной стали с непре рыв ных линий марки 08 пс по ГОСТ 9045, 08,08 пс по ГОСТ 1050,Ст1,Ст2,Ст3 всех способов раскисления по ГОСТ 380, групп ХП и ПК с цинковым покрытием первого класса толщины по ГОСТ 14918.

По заказу потребителя допускается изготовлять профили из оцинкованной рулонной стали с лако красочным покрытием по ГОСТ 30246.

Марка, свойства, толщина проката, а также качество лакокрасочного покрытия исходной заготовки должны быть удостоверены документом о качестве предприятия-изготовителя заготовки.

17.1.5 При расчете настилов расчетное сопротив ление стали при растяжении, сжатии и изгибе при нимается не менее Ry = 220 МПа (2250 кгс/см2), расчетное сопротивление срезу Rs = 130 МПа (1330 кгс/см2).

Таблица 59

17.2 Характеристики настилов

17.2.1 Основные характеристики поперечного се чения профилей по ГОСТ 24045 приведены, в табл. 60.

17.2.2 Расчетная ширина плоских участков сжатых полок профилей принимается равной 40 t при опре делении моментов сопротивления и 60 t - при опре делении моментов инерции, приведенных в табл. 60.

Криволинейные участки, стенки гофров и растя нутые полки настила включены в расчетную пло щадь сечения полностью.

Таблица 60