Подбор сечения балки

Из условия общей прочности определяем требуемый момент сопротивления относительно оси x-x:

W_{x, А} = М_xβ /(R_yγ_c)= 389090 ∙ 1,1 / (24 ∙ 1) = 17833,3 см³,

где β – коэффициент, учитывающий долю нормальных напряжений от горизонтальных сил:

β = 1+ М_yW_x,А /(М_xW_y,А) ≈ 1 + 2 М_yh_b /(М_xh_Т) =

= 1 + 2 ∙136,15 ∙1,7 / (3890,9 ∙1,25) = 1,1,

здесь h_Т – ширина сечения тормозной конструкции, принимаемая равной высоте сечения нижней подкрановой части колонны: h_Т = h_н = 1250 мм;

h_b = 1700 мм – высота балки, предварительно принимаемая в пределах (1/6 – 1/9) l (см табл. 6.3) (большие значения принимаются при большей грузоподъемности крана);

l = 12 м – пролет балки, равный шагу колонн B.

Определяем высоту балки из условия оптимального расхода стали, задаваясь гибкостью стенки k_w = h_w / t_w = 125 при h_b = 1700 мм (см. табл. 9.1):

Таблица 9.1

Практические значения k_w

Проверка жесткости подкрановой балки выполняется на нагрузку от одного крана с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 1 и без учета коэффициента динамичности.

Величина равнодействующей четырех сил, действующих на балку от одного крана (рис. 9.1, г):

R ₁ = 2 F_{kn 1} + 2 F_{kn 2} = 2 ∙ 450 + 2 ∙ 480 = 1860 кН.

Находим положение равнодействующей R ₁:

x = [ F_{kn 1}(4,6+5,4) – F_{kn 2} ∙ 0,8]/ R ₁ = [450 ∙10 – 480 ∙ 0,8] / 1860 = 2 м.

Опорные реакции:

F_аn = R (6 – 1)/12 = 1860 ∙ 5 / 12 = 775 кН;

F_bn = R – F_аn = 1860 – 775 = 1085 кН.

Максимальный изгибающий момент

М_{n, max} = F_аn (4,2 + 0,8) – F_{kn 2} ∙ 0,8 = 775 ∙ 5 – 480 ∙ 0,8 = 3491 кН∙м.