Подбор сечения подкрановой части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде стального сварного двутавра с параллельными гранями полок высотой 1000 мм из стали С245 (Rу = 240 МПа; св. 10 до 20мм).

Требуемую площадь сечения находим по формуле:

.

Принимаем следующие размеры сварного двутавра:

Определяем геометрические характеристики для данного сечения:

Af=bf•tf=42•1,5=63см2.

коэффициент влияния формы сечения, определяемый по таблице 73[4];

В первом приближении принимаем равным, тогда:

.

=>це = 0,233.

Прочность обеспечена.

Проверка устойчивости полки Устойчивость полки обеспечена.

Проверка устойчивости стенки Устойчивость стенки обеспечена.

Проверка сечения из плоскости действия момента.

=> по таблице 72[4] цу = 0,36.

=>=0,65+0,05•=0,65+0,05•2,82=0,8.

Коэффициент с в формуле следует определять при значениях относительного эксцентриситета mx 5 по формуле:

где и коэффициенты, принимаемые по таблице 10 [4].

При определении относительного эксцентриситета mx за расчетный момент Mx следует принимать для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, максимальный момент в пределах средней трети длины (но не менее половины наибольшего по длине стержня момента);

>=>=.

прочность обеспечена. кран монтажный колонна балка.

Расчёт узла сопряжения верхней и нижней части

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:

• 1) М = -117,89кН*м, N =-371,2кН;
• 2) М = +115,72кН*м, N =-141,38кН.

Давление кранов Dmax = 382 кН.

Прочность стыкового шва (ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны.

1-я комбинация усилий:

Внутренняя полка:

<

Наружная полка:

<

2-я комбинация усилий:

Внутренняя полка:

<

Наружная полка:

<,.

Сварные стыковые соединения деталей следует, как правило, выполнять прямыми с полным проваром.

Определим толщину стенки траверсы из условия смятия:

.

где.

(вор=20см, принимаем tпл=2см);

Rр = 32,7 кН/см2 — расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.

Принимаем tтр = 1,4 см, равное толщине стенки нижней части.

Найдём длину шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке (ш2).

Усилие во внутренней полке верхней части колонны:

Сварка проводится в углекислом газе (по ГОСТ 8050–85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10 157–79*), марка проволоки (по ГОСТ 2246–70*) для полуавтоматической сварки Св-08А. Нормативные характеристики проволоки:

Rwun=410 МПа,.

Rwf=180 МПа,.

Rwz=0,45Run,.

где Run= 380 МПа марка привариваемой стали опорного ребра С255.

и — коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали:

= 0,9 и = 1,05;

и — коэффициенты условий работы шва, равные 1.

Из таблицы 38* СНиП выбираем минимальный катет шва kf мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t=15мм (толщина траверсы) kf=5мм.

Требуемая длина шва: Rwf.

Найдем предельно допустимую длину шва:

, принимаем .

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.

Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы:

N =529, 5кН, М =81,14кН•м.

.

Требуемая длина шва:

,.

Найдем предельно допустимую длину шва:

,.

принимаем .

Т.к. высота траверсы должна быть равной (0,5…0,7)hн, то принимаем .

Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M, Dmax. Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 154Ч10 мм, верхние горизонтальные ребра — из двух листов 70Ч10 мм.

Найдем геометрические характеристики траверсы:

Положение центра тяжести траверсы:

.

<,.

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов:

Коэффициент k=1,2 учитывает неравномерную передачу усилии Dmax.

Произведем проверку по касательным напряжениям:

.

<.