3.2. Построение огибающих эпюр Mmax и Qмаx.
При проектировании балки необходимо знать наибольшие M и Q, возникающие в сечении балки при движении поезда. Для их определения строят огибающие эпюры следующим образом:
- откладываем в масштабе ось балки (рис.2.5) и разбиваем ее на 10 равных отрезков;
- в каждом сечении на оси балки строим ординаты Mс и Qс в произвольном масштабе по данным распечатки и соединяем их концы плавной линией.
Наибольшие M будут в сечении 5, а Q- на опорах балки.
3.3 Определение расчетных нагрузок от крана
3.3.1 Вертикальная нагрузка от колеса крана.
Нормативные давления колес крана Pn и их взаимное расположение даны в задании.
Для получения расчетных давлений P нормативные нагрузки Pn умножаются на коэффициент перегрузки n=1,2,который учитывает перегрузку при ежегодных статистических испытаниях крана, и коэффициент динамичности K = 1,1, учитывающий изменение скорости подъема груза, неровности подкранового пути и т.п. [1,c.71,формула (3.43)].
Определяем вертикальную расчетную нагрузку:
(3.4)
Рисунок 3.3 – Огибающие эпюры Mс и Qс.
где n - коэффициент перегрузки, n = 1,2;
k - коэффициент динамичности, k = 1,1;
Pn - нормативное давление колеса.
3.3.2 Горизонтальная нагрузка от колеса крана [1,c71, формула (3.44)]
При торможении грузовой тележки возникают поперечные горизонтальные силы (см.рис. 2.2). Принимают, что тормозная сила T передается поровну между колесами крана.
Определим горизонтальную расчетную нагрузку:
(
3.5)
где
- грузоподъемность крана;
-
вес грузовой тележки;
nk=4 - число колес крана на одной стороне;
n/o/no - отношение числа тормозных колес тележки к числу всех ее колес, n/o/no = 2/4 =0,5;
f=0,1 - коэффициент, увеличивающий горизонтальные силы при тяжелом режиме работы (коэффициент трения);
=1,5- коэффициент, увеличивающий горизонтальные силы при тяжелом режиме работы.
Таблица 3.1 - Значения коэффициента .
|
Тип крана |
Грузоподъемность, кН |
|
|
С гибким подвесом груза (на тросах) |
50...100 150…200 300…1500 1750…2750 3000…3500 |
2,5 2,0 1,5 1,3 1,1 |
Это коэффициент, учитывающий возможные перекосы, удары, другие боковые силы, передающиеся на верхний пояс балки.
3.4 Определение расчетных усилий в балке
3.4.1 Усилия от вертикальных нагрузок.
Нормативный изгибающий момент MН и перерезывающая сила Qн в наиневыгоднейшем положении определяются по огибающим эпюрам (см.рис.3.4) и данным распечатки расчетов компьютера: Mn - в сечении 5, а Qn-на опорах.
Расчетные изгибающий момент MР и перерезывающая сила QР [1, c.73, формулы (3.46) и (3.47), табл.3.2] получаются умножением Mn и Qn на коэффициент перегрузки n = 1,2 и коэффициент динамичности K = 1,1 (см. п. 3.3.1), а также коэффициент М и О (табл.2.3).
Таблица 3.2 - Значение коэффициента м и Q
|
Пролет балки, м |
6 |
12 |
18 и более |
|
м |
1,03 |
1,05 |
1,08 |
|
Q |
1,02 |
1,04 |
1,07 |
Эти коэффициенты учитывают собственный вес конструкции подкрановой балки и временной нагрузки на тормозной площадке, прикрепляемой к балке.
Определяем расчетные усилия в балке:
на середине балки –
(3.6)
на опорах –
(3.7)
3.4.2 Усилия от горизонтальных нагрузок
Возникают при торможении грузовой тележки.
Определяем расчетные усилия в балке от сил торможения тележки:
Т/Р = МТ/МР; Т/Р = QТ/QР; (3.8)
(3.9)
(3.10)
где P - вертикальная расчетная нагрузка.