Расчетное значение нормативного изгибающего момента

М_n = αМ_{n ,max} = 1,05 ∙ 3491 = 3665,55 кН∙м.

Из условия жесткости, при полном использовании материала балки при загружении расчетной нагрузкой, высота балки равна:

где f_u = 1/400 l – предельно допустимый прогиб подкрановой балки, установленный из условия обеспечения нормальной эксплуатации кранов режимов работы 1К – 6К; f_u = 1/500 l – для 7К; f_u = 1/600 l – для 8К.

Окончательно высоту балки принимают с учетом ширины листов (с припуском для строжки кромок) или в целях унификации конструкций – кратно 100 мм.

Принимаем h_b = 1500 мм и назначаем высоту стенки h_w = 1460 мм, задаваясь толщиной полок t_f = 20 мм.

Определяем минимальную толщину стенки из условия ее прочности на срез на опоре от расчетной поперечной силы:

t_w = 1,5 Q_x /(h_wR_sγ_c) = 1,5 · 1677,5 / (146 · 13,92 · 1) = 1,29 см,

где R_s = 0,58 R_y = 13,92 кН/см².

Принимаем t_w = 14 мм.

Проверяем необходимость постановки продольных ребер жесткости.

Условная гибкость стенки

следовательно, продольные ребра жесткости не требуются.

Определяем требуемые геометрические характеристики сечения:

– момент инерции сечения балки

– момент инерции стенки балки

– момент инерции поясов балки

– площадь сечения одного пояса

A_f = I_f / [2(h_f / 2)²] = 974407,5 / [2 (148 / 2)²] = 88,97 см²;

– ширина пояса

Учитывая ослабления верхнего пояса балки двумя отверстиями d _o = 23 мм под болты d = 20 мм для крепления подкранового рельса, ширину пояса принимаем несколько большей:

b_f = 445 + 2 ∙ 23 = 491 мм.

По сортаменту принимаем пояс из листа 500×20 мм (см. табл. 3.9).

Состав сечения тормозной балки: швеллер № 30 с площадью сечения А_ш = 40,5 см², моментом инерции I ₁ = 327 см⁴, z _o = 2,55 см; горизонтальный лист из рифленой стали 1050×6 мм с площадью сечения А_л = 63 см²; верхний пояс балки 500×20 мм с площадями сечения брутто А_f = 100 см² и нетто A_f,n = 90,8 см².

Сечения подкрановой конструкции представлено на рис. 9.3.

Рис. 9.3