Металлические конструкции мостового крана общего назначения (стр. 4 из 6)

;

.

Таким образом, прочность средней части балки при общем изгибе в двух плоскостях обеспечена.

3.2 Расчёт шага диафрагм из условия прочности рельса

3.2.1 Ребра жёсткости

Фактическая гибкость стенки пролётной балки в её средней части:

.

При

для малоуглеродистых сталей достаточно устанавливать только основные поперечные рёбра жёсткости [1, с.126].

Диафрагмы будем выполнять из листового проката.

Ширину выступающей части ребра определим по условию [1, с.128]:

, (3.15).

.

Толщина ребра из условия обеспечения его устойчивости [1, с.128].

, (3.16).

.

(принимаем

).

Момент инерции ребра относительно плоскости стенки в соответствии с формулой [1, с.128].

, (3.17)

.

Окончательно принимаем:

; .

Тогда момент инерции относительно плоскости стенки:

, (3.18).

.

Проверку прочности поперечного ребра по условиям работы его верхней кромки на сжатие по формулам [1, с.129].

, (3.129)

где

- давление колеса тележки;

- длина линии контакта рельса и пояса под ребром;

- расчётное сопротивление материала при работе на сжатие;

- расчётная зона распределения давления колеса по ребру для сварки балок [1, с.129].

, (3.20)

где

- момент инерции пояса и рельса относительно собственных нейтральных осей;

;

(принимаем для кранового рельса КР80 по табл. [1, с.310].

.

Для кранового рельса:

, (3.21)

где

- ширина подошвы рельса;

[1, с.310].

.

;

при

; ;

;

,

следовательно прочность верхней кромки диафрагмы обеспечена.

3.2.2 Шаг рёбер

Шаг основных поперечных рёбер жёсткости, являющихся опорами для рельса, определяют из условия прочности последнего.

, (3.22)

где

- наименьший момент сопротивления рельса;

, (3.23)

где

- предел текучести материала, ;

- напряжения в рельсе от действия продольных сил, при отсутствии гарантийного прижатия рельса к поясу пренебрегаем.

[5, с.326].

.

, [5, с326].

.

Учитывая, что пояс балки достаточно тонкий для обеспечения его прочности при действии местных напряжений от давления колёс тележки, принимаем конструктивно шаг диафрагм

.

Для отсеков примыкающих к опорам, шаг основных поперечных рёбер

, в последующих отсеках их шаг может увеличиться до , т.е. .

3.2.3 Прочность верхнего пояса

При контакте подошвы рельса с поясом балки пояс находится в плоском напряжённом состоянии и его прочность нужно проверять по условию [1, с.129].

, (3.24)

где

, - напряжение в балке от её общего изгиба в продольном направлении.

- местные, нормальные напряжения в поясе, соответственно вдоль и поперёк продольной оси балки.

, (3.25);

, (3.26)

где

- сила, передающаяся на поясной лист через рельс от давления ходового колеса;

- толщина пояса.

При

,

, (3.27)

где

- расстояние между стенками балки в свету;

- расстояние между диафрагмами;

- момент инерции рельса в вертикальной плоскости;

- коэффициенты, принимаемые по таблице. 6.17…6.19 [1, с.129].

При

;

;

;

;

;

.

При

;

.

Þ прочность верхнего пояса обеспечена.

3.2.4 Размещения продольных рёбер жёсткости не требуется

3.3 Проверка местной устойчивости стенок

При подкреплении стенок только поперечными основными рёбрами жёсткости местную устойчивость стенок проверяют по выражению:

;

,

где

- коэффициент, принимаемый по табл. 6.21. [1] в зависимости от значения .