Курсовая работа (т): Проектирование металлоконструкции мостового электрического крана балочного типа

Пользуясь интерполяцией (см. табл. 9.3 на ст.279 [1]) определяем коэффициент ψ: при α=0,57 коэффициент ψ=1,8.

Момент инерции балки относительно вертикальной оси:

 .

Находим коэффициент уменьшения допускаемых напряжений в балке с учетом обеспечения ее устойчивости:

Коэффициент φ>1,55. это значит, что при расчете можно принять φ=1. Устойчивость балки при наличии закреплений на расстоянии l0=120см обеспечена.

4.5 Проектирование ребер жесткости

Устойчивость вертикального листа будет обеспечена, если при наличии сосредоточенных сил, перемещающихся по балке, будет выполняться соотношение:

Чтобы обеспечить устойчивость вертикального листа, следует приварить к нему ребра жесткости (рис.7). Зададимся расстоянием между ними:

Ширина ребра bр=hв/30+40=145/30+40=45 мм, толщена Sр=bр/15=45/15=3 мм. Так как сечение балки коробчатое, то ребра с шириной 45/2 будут привариваться с двух сторон балки.

Нормальное напряжение в верхнем волокне вертикального листа

Среднее касательное напряжение τ от поперечной силы в середине пролета:

Местное напряжение σм под сосредоточенной силой (рис.5) находим по формуле:

Для определения z подсчитаем Jп - момент инерции верхнего пояса с приваренным к нему рельсом . Примем сечение рельса 50х50 мм (рис.6). Ордината центра тяжести пояса и рельса относительно верхней кромки пояса:

Положительное значение указывает на то, что центр тяжести расположен выше верхней кромки пояса.

Определим момент инерции относительно оси, совпадающей с верхней кромкой пояса (эта ось параллельна центральной оси):

Найдем момент инерции относительно оси х0, проходящей через центр тяжести сечения пояса с рельсом (А=25+18=43  ):

D для подкранных балок ровно 0,9.

5. Проектирование сварных соединений

Катет верхних и нижних поясных швов примем равным К=10 мм. В нижних поясных швах действуют касательные напряжения:

В верхних поясных швах, при определении напряжений с учетом приваренного рельса, следует вычислить:

Момент инерции будем считать неизменившимся, как и положение центра тяжести балки. При этом:

В верхних поясных швах к вычисленным напряжениям добавляются τр от сосредоточенной силы Р. Как уже было установлено, длина зоны распределения сосредоточенной силы в вертикальном листе z=15,72 см.

Таким образом, местное напряжение в шве (n=0,4) при К=10 мм:

Находим условное результирующее напряжение:

Катеты швов, приваривающих ребра жесткости к поясам и стенкам, принимаем равными Кр=3 мм. Эти швы не передают рабочих напряжений и расчету на прочность не подлежат.

6. Расчет опорных блоков моста

Опорные части балок сконструируем в форме балок коробчатого сечения, выполненного из спаренных швеллеров . На одной из опор балка имеет продольную подвижность, на другой - она закреплена болтами.

Длина опорной (концевой) балки b0 должна быть равной а с учетом того, что у нас две балки на расстоянии D друг от друга, то

.

Ширина концевой балки .

Таким образом, концевые балки выполнены из швеллеров №24П (240х90х5,6) по ГОСТ 8240-97.

6.1 Проверка концевых балок на прочность

Изгибающий момент по оси балки:

Момент сопротивления сечения плиты, ослабленной отверстиями болтов:

Напряжения изгиба равны:

7. Расчет сварочных деформаций

Сварку балки осуществляем в среде углекислого газа. Определим режим сварки [1]: К=10 мм; Iсв=785 А; Uд=30-35 В; Vсв=75 м/ч.

Определим силу усадки первого шва:

Определим величину прогиба от каждого шва:

Список использованных источников

1.Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров С.А. Сварные конструкции. Точность сварных соединений и деформации конструкции. М.: Высшая шко-ла, 1971.760 с.

.Николаев Г.А., Винокуров С.А. Сварные конструкции. Расчёт и проектирование. М.: Высшая школа, 1990. 760 с.

.Богуславский П.Е. Металлические конструкции грузоподъёмных машин. М.: Машиностроение, 1961. 423 с.

.Стрелецкий Н.С. Стальные конструкции. М.: Стройиздат, 1961 г.