Добір перерізів елементів крана

5.1. Добір перерізів елементів наскрізних конструкцій
(стріли та башти)

При проектуванні кранових конструкцій слід назначати мінімальну кількість типових розмірів перерізів. Усі елементи наскрізних конструкцій крана (пояси й решітка) можуть бути, як стиснуті (–), так і розтягнуті (+) розрахунковим зусиллям . Розрахунок центрово розтягнених елементів виконується за формулою

,

де – площа перерізу елемента;

– розрахунковий опір сталі;

– коефіцієнт умов роботи;

п, р, ст – індекси, що означають пояс, розкіс та стійку відповідно.

Для сталевих конструкцій крана

,

де – ураховує відповідальність елемента і може приймати такі значення:

= 1 – відмова елемента не припиняє роботи крана;

=0.9 – відмова елемента не пошкодить інші елементи;

=0.75 – відмова елемента веде до руйнування крана;

= 0.6 – відмова елемента веде до крихкого руйнування крана;

= 0.8... 1.0 – ураховує корозійний вплив та можливість експлуатаційних пошкоджень;

– ураховує недосконалість розрахунків:

= 0.9 – для плоских ферм;

= 1.0 – для плоских статично невизначених ферм;

= 1.1 – для просторових ферм;

= 1.05 – для балкових елементів.

 

Розрахунок міцності коротких центрово стиснених стержнів ведеться аналогічно до центрово розтягнених. У довгих стиснених елементах вичерпання несучої здатності настає внаслідок втрати стійкості. Значення критичного навантаження і відповідного йому критичного напруження залежить від способу закріплення стержня та геометричних характеристик перерізу. За основу взято стержень із шарнірним закріпленням кінців. Зміна способу кріплення спричиняє зміну форми поздовжнього згину при втраті стійкості. Але її можна привести до основної форми шляхом заміни дійсної довжини її розрахунковим значенням :

,

де – коефіцієнт приведення довжини стержня.

З формули Ейлера можна отримати формулу критичних напружень

,

де – модуль пружності сталі;

– мінімальний момент інерції;

– площа перерізу.

Підставивши радіус інерції та гнучкість отримаємо:

.

У нормативних документах критичні напруження рекомендовано обчислювати спрощено, як добуток розрахункового опору і коефіцієнта поздовжнього згину (табл. 72 [1]):

.

Таким чином, перевірка стійкості матиме вигляд

.

Для добору перерізу стиснених елементів слід використовувати вираз

,

де попереднє значення слід визначати для поясів башти та стріли = 0.7 при граничній гнучкості , а для решітки = 0.5 при граничній гнучкості . При цьому для поясів , а для елементів решітки .