Кранасты арқалығының есебі.

Өткіні 12 м, жүк көтергіштігі 30/5 кранды, ғимарат өткіні 24 м болатын кранасты арқалығын есептеу қажет. Арқалықтың материалы C255; R = 240 МПа (t =10… 20 мм болғанда).

Кранасты арқалығына түсетін жүктеме.

Q = 30т тонна кран күшін доңғалаққа түсетін тік күш F^н_к = 315 кН, арбашықтың салмағы G_т = 120 кН, кран рельсінің типі КР-70.

g_n = 0.95 сенімділік коэффициенті:

F_к = g_n×n_c×n×k₁×F^н_к = 0,95×1×1,1×1×315 =329,2 кН,

T_к = g_n×n_c×n×k₂×T^н_к = 0,95×1,1×1×10,4 =10,87 кН,

T^н_к= 0,05(Q+ G_т)/n_o=0.05(9.8х30+120)/2=10,4кН

Есептік жүктемені анықтау.

М_x тік жүктемеден болатын есептік момент:

R_A= 440,3кН R_В= 547,3кН

M_max = R_A × 5.35 - F_к× 1.2 = 440.3 × 5.35 -329.2 × 1.2 = 1960,6 кН×м

M_x = a× M_max = 1,05×1960,6 = 2059 кН×м.

Көлденең жүктемеден болатын есептік момент:

M_y = M_max × T^н_к /F^н_к = 1960,6×10,4/315 =64,7 кН×м.

Көлденең күштің тік және көлденең есептік мағыналары:

Q_x = a× Q_max = 1,05×(329.2/12)×(12+5,7+10,8) = 1,05 × 781,9 = 820,9 кН

Q_y = Q_max × T^н_к /F^н_к = 781,9 ×10,4 / 315 =25,8 кН

Арқалықтың қимасын таңдау.

№36 швеллер таңдаймыз t = 6 мм.

k_ст = h_ст/t_ст = 120 аламыз.

t_w=

Арқалықтың оптимальды биіктігі:

Арқалықтың ең аз биіктігі:

h_ст = 1250 мм аламыз

Сөренің қалыңдығын t_п = 20 мм деп аламыз

Q_x күші мен қабырғаны кесу шартынан:

t_ст ³ 1,5 × Q_x / (h_ст × R_ср) = 1,5 × 820.9 / (125 × 13.9) = 0.71 cм

Қабырға қалыңдығын t_ст = 1 см аламыз.

Белдік бетінің өлшемдері:

Қима беті 20 x 300 мм, A_п = 60 см² белдік аламыз.

Алынған мәліметтер арқалық қимасын компоновкалаймыз:

Қиманың беріктігін тексеру.

Алынған қиманың геометриялық сипаттамасын анықтау.

x – x осіне қатысты:

I_x = 1×125³/12 + 2×30×2×(62,5+1)² = 646630 cм⁴;

S_x=2×30×(62,5+1)+62,5×1×31,25=5763см²

y – y осіне қатысты тежеу арқалығының геометриялық сипаттамасы (тежеу арқалығының құрамына жоғарғы белдік, швеллер және тежеу беті):

x₀ = (0,6 × 82 × (41+11) + 53,4×(11+82+2-2,7)/(0,6 × 82 + 53,4 + 2 × 30) = 7536,4 / 162,6 =

46,3 cм.

I_y = 2×30³/12 + 30×2×46,3² + 82×0.6×5,7² + 513+53.4×46² + 0.6×82³/12 =275796 cм⁴;

Жоғарғы белдіктің А нүктесіндегі кернеуді тексереміз:

Арқалықтың қатаңдығы:

M_n ≈ M_x / 1.15 = 2059/1.15 =1790.43 кНм

Арқалық қабырғасын жергілікті орнықтылыққа тексеру.

Қабырғаның шартты иілгіштігі = h_ст/t_cт 125/1× 4,27 > 2.5 сондықтан олардың арасындағы ара қашықтық a = 2400мм < 2h_ст=2500мм

Қырдың ені: , аламыз

Қырдың қалыңдығы ,

аламыз

Қабырғаның ортаңғы бөлігінің жергілікті орнықтылығын тексереміз (ең үлкен және нормалды кернеу) бөліктің ұзындығы а=2400мм биіктігінен асады h_ст=1250мм, сөйтіп қимадағы кернеуді тексереміз, арақашықтықта орналасқан 0,5 h_ст = 625мм бөліктің шегінен есептік бөліктің ұзындығын а₀ = h_ст=1250мм.

Қашықтық: Х₁=2400 -1250 = 1775мм

Х₂=7200 - 625 = 6575мм

Тірек бөлігі

М₁ = 635,4×1,15×1,05 =767,2 кН×м;

М₂ = 1127,8×1.05 = 1184,2 кН×м;

М₃ = (635,4×2,4 - 329,2×0,625)1,05 = 1385,2 кН×м;

1,05 тежеу арқалығының салмағына түсетін коэффицентті ескере отырып

М_ор = (767,2+1184,2+1385,2)/3 =1112,2 кН×м;

Q₁ = 635,4×1,05 =667,2 кН;

Q₂ = 306,2×1,05 =321,5 кН;

Q_ср = (667,2+321,5)/2 =494,4 кН.

Бөліктердегі орташа кернеу:

- нормальды (қабырға жиегінің жоғарғы деңгейінде)

, где у = 0,5h_ст = 62,5мм

- жанама

Көпірлі кранның доңғалағының астындағы жергілікті кернеу

мұнда I_p =1082 см⁴ – рельстегі инерция моменті КР-70;

c = 3,25 – дәнекерленген арқалықтардың белдіктердегі байланысу коэффициенті.

Қабырғаның ортаңғы бөлігіндегі күдікті кернеу:

a/h_ст = μ = 2400/1250 = 1,92 > 0,8, где a – көлденең қырдың остерінің арасындағы қашықтық;

s_loc/s = 10,79/10,75 =1,004 < 1.014

, b=2 – дәнекерленбеген рельстер үшін.