8 Конструирование и расчет опорных плит балок

Опорные части балок служат для передачи опорной нагрузки на фундамент. Чтобы обеспечить шарнирность опирания, они конструируются в форме выпуклых плит. Примеры конструкции выпуклой опорной плиты приведены на рисунке 8.

Рис. 8

Для обеспечения статической определимости на одной из опор балка имеет продольную подвижность, на другой она закреплена болтами или штырями.

Основные размеры выпуклой плиты назначаются в следующих пределах:

r = (1–2) м,

b₀ = (1,1–1,2) b_п,

a = (1,0–1,5) b₀,

d = (19–25) мм,

, (39)

где – изгибающий момент по оси плиты, определяемый по формуле

, (40)

где A – нагрузка на опору, равная по величине опорной реакции .

При S ≥100 мм применяют вместо сплошных сварные опорные плиты. Необходимо проверить, чтобы при выбранном r и расчетной S толщина на краю плиты, , была не менее 15 мм. Если <15 мм, то увеличивают r в пределах, указанных выше, или S так, чтобы мм.

Штыри, крепящие балку с опорной плитой, свободно проходят сквозь отверстия пояса и плиты, упираясь в фундамент (рис. 9,б). Штыри не препятствуют повороту опорных сечений балки, но и не дают ей смещаться с опоры. Каждая опора снабжена двумя штырями.

Рис. 9

Если над опорой расстояние от конца опорного вертикального ребра до края пояса балки мало и недостаточно для размещения штырей, то в опорных ребрах делается вырез для их размещения (рис. 9,б).

В целях исключения возможности появления в балке температурных напряжений одна из опорных частей балки имеет в полке прорези C, позволяющие балке изменять длину с изменением температуры. Размер прорези определяется по следующей формуле:

, (41)

где – усредненные напряжения в поясе балки на участке между опорами, определяющиеся по формуле

, (42)

l – длина балки между опорами;

α – коэффициент линейного расширения для материала балки (α=1,2· град );

ΔT – максимальное изменение температуры, при которой эксплуатируется балка (нижний предел задан проектом, а верхний равен +25 ˚С);

=10 мм – добавка к длине овального отверстия.

9 Оформление расчетно-пояснительной записки

Результаты выполнения проекта представляются в виде расчетно-пояснительной записки с титульным листом, на листах формата А 4 (в соответствии с ГОСТ 2.301-68). Расчеты в записке подробно иллюстрируются схемами, эпюрами и эскизами спроектированной балки, выполненными на миллиметровой бумаге. Объем пояснительной записки должен составлять от 40 до 60 листов.

Приложение 1

Стали, применяемые для сварных подкрановых балок

Марка стали	ГОСТ или ТУ	Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С)
		II4 (-30>t≥-40), II5 (t≥-30) и др.	I2, II2 и II3 (-40>t≥-50)	I1 (-50>t≥-65)
18сп; 18Гсп; 18Гсп	ГОСТ 23570-79	+	-	-
ВСт3сп; ВСт3Гсп	ТУ 14-1-3023-80	5	-	-
ВСт3сп; ВСт3Гсп	ГОСТ 380-71	5	-	-
ВСтТпс	ГОСТ 14637-79	в)	-	-
09Г2С	ТУ 14-1-3023-80	12	13	15
09Г2С; 10Г2С1; 15ХСНД	ГОСТ 19282-73	12	13	15
14Г2^а)	ГОСТ 19282-73	12	-	-
14Г2АФ; 15Г2АФДпс; 10Г2С1^б)	ГОСТ 19282-73	12	13	15
10ХСНД	ГОСТ 19282-73	12	13	15
16Г2АФ; 18Г2АФпс; 15Г2СФ^б)	ГОСТ 19282-73	12	13	15

Примечания.

Знак «+» означает, что категорию стали и требования к ней указывать в проекте не следует.

Знак «-» означает, что данную марку стали в указанном климатическом районе применять не следует:

а) Только для опор линий электропередач и фасонок ферм.

б) Термически упрочненная сталь.

в) С требованиями по ударной вязкости при температуре -40 °С и после механического старения не менее 30 Дж/см² (3 кгс∙м/см²).

Приложение 2

Механические характеристики сталей

Марка стали	ГОСТ или ТУ	Толщина проката, мм	Рассчетн. сопр. при растяжении, МПа	Предел текучести, МПа	Предел прочности, МПа
18сп	ГОСТ 23570-79	4-20	230	235	370
18Гсп	ГОСТ 23570-79	4-20	230	235	370
18Гсп	ГОСТ 23570-79	21-30	220	225	370
18Гсп	ГОСТ 23570-79	31-40	230	235	390
8Ст.3сп5-1	ТУ 14-1-3023-80	4-10	240	245	365
8Ст.3Гпс5-1	ТУ 14-1-3023-80	4-10	240	245	365
8Ст.3сп5-1	ТУ 14-1-3023-80	11-20	230	235	365
8Ст.3Гпс5-1	ТУ 14-1-3023-80	11-20	230	235	365
8Ст.3сп5-2	ТУ 14-1-3023-80	4-10	270	275	380
8Ст.3Гпс5-2	ТУ 14-1-3023-80	4-10	270	275	380
8Ст.3сп5-2	ТУ 14-1-3023-80	11-20	260	265	370
8Ст.3Гпс5-2	ТУ 14-1-3023-80	11-20	260	265	370
8Ст.3сп5	ГОСТ 380-71	4-20	225	235	370
8Ст.3Гпс5	ГОСТ 380-71	4-20	225	235	370
8Ст.3сп	ГОСТ 380-71	21-40	215	225	370
8Ст.3Гпс	ГОСТ 380-71	21-40	215	225	370
8Ст.Тпс	ГОСТ 14637-79	10-40	280	295	430
09Г2с Гр.1	ТУ 14-1-3023-80	4-10	335	315	490
09Г2с Гр.1	ТУ 14-1-3023-80	11-20	315	325	470
09Г2с Гр.2	ТУ 14-1-3023-80	4-10	355	365	510
09Г2с Гр.2	ТУ 14-1-3023-80	11-20	335	345	490
09Г2с	ГОСТ 19282-73	4-9	330	345	490
09Г2с	ГОСТ 19282-73	10-20	310	325	470
09Г2с	ГОСТ 19282-73	21-32	290	305	460
09Г2с	ГОСТ 19282-73	33-60	270	285	450
09Г2с	ГОСТ 19282-73	61-80	260	275	440
09Г2с	ГОСТ 19282-73	81-160	250	265	430
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	4	340	355	490
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	5-9	330	345	490
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	10-20	320	335	480
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	21-32	310	325	470
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	33-60	310	325	450
10Г2с1	ГОСТ 19282-73	61-100	280	295	430
15ХСНД	ГОСТ 19282-73	4-32	330	345	490
14Г2	ГОСТ 19282-73	4-9	320	335	460
14Г2	ГОСТ 19282-73	10-32	310	325	450
14Г2АФ	ГОСТ 19282-73	4-50	370	390	540
15Г2АФДпс	ГОСТ 19282-73	4-32	355	390	540
10Г2с1 (термоупрочн.)	ГОСТ 19282-73	10-40	355	390	530
10ХСНД	ГОСТ 19282-73	4-32	355	390	530
10ХСНД	ГОСТ 19282-73	33-40	355	390	510
16Г2АФ	ГОСТ 19282-73	4-32	400	440	590
16Г2АФ	ГОСТ 19282-73	33-50	375	410	570
18Г2АФпс	ГОСТ 19282-73	4-32	400	440	590
15Г2СФ (термоупрочн.)	ГОСТ 19282-73	10-32	400	440	590

Приложение 3

Минимальные значения

Величина предела текучести стали, МПа	до 230	230<δТ≤330	330<δТ≤400
	15	13	11

Приложение 4

Данные для расчета по подкрановым рельсам

Типы рельсов	Ширина опорной части, мм	Расстояние от опорной части до центра тяжести, мм	Площадь поперечного сечения, см^2	Момент инерции, см^4
КР 70	120	59,3	67,22	1083,25
КР 80	130	64,7	81,84	1523,69
КР 100	150	76,3	113,44	2805,88
КР 120	170	86,3	150,69	4794,22
КР 140	170	87,5	186,24	5528,27

Приложение 5

Сварочные материалы для подкрановых балок

Марки стали	Материалы для сварки
	Под флюсом		В углекислом газе (по ГОСТ 8050-76)	Покрытыми электродами
	Марки			Тип электродов (по ГОСТ 9467-75)
	Флюсов (по ГОСТ 9087-81)	Сварочной проволоки (по ГОСТ 2246-70)
18сп, 18Гсм, 18Гпс, В Ст3 сп, В Ст3 пс, В Ст3 Гпс, В Ст Тпс	АН-348-А	Са-08 А, Св-08 ГА	Св-08 Г2С, Св-08 Г2СЦ	Э 42 А, Э-46 А
09Г2С, 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 15ХСНД, 10ХСНД	АН-47, АН-43, АН-343-А	Св-10НМА, Са-08ХМ		Э46А, Э50А
18Г2АФпс, 16Г2АФ, 15Г2АФДпс, 14Г2АФ	АН-47, АН-17М, АН-348-А		Св-08Г2С, Св208Г2СЦ, Св-08ХГСМА, Св-10ХГ2СМА	Э50А, Э60

Приложение 6