ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы расчета металлических конструкций из "Грузоподъёмные машины " Расчет металлической конструкции крана включает проверку прочности и устойчивости конструкции при действии максимальных нагрузок рабочего состояния (расчетный случай II), а при необходимости также по максимальным нагрузкам нерабочего состояния (расчетный случай III) и по случаю особых нагрузок. Расчет на сопротивление усталости носит поверочный характер и проводится после расчета на прочность и устойчивость, когда в проекте выявлены все конструктивные особенности элементов. Этот расчет ведут по эквивалентным нагрузкам рабочего состояния (расчетный случай I), учитывающим многократное действие переменных нагрузок, возникающих в течение всего срока службы крана. Для кранов режимов 1К-ЗК расчет металлических конструкций на сопротивление усталости не требуется. При режимах 4К-5К необходимость этого расчета зависит от практических расчетов. А для режимов 6К-8К расчет на сопротивление усталости часто является определяющим. [c.488] Выбор расчетной схемы и метода расчета металлоконструкции необходимо проводить с учетом возможности эффективного использования ЭВМ. [c.489] Метод предельных состояний. Предельными называют состояния, при которых конструкция перестает выполнять установленные для нее функции и становится непригодной к дальнейшей эксплуатации. Для металлических конструкций подъемно-транспортных машин можно установить следующие виды предельных состояний первое - потеря несущей способности при однократном действии максимальной нагрузки, которая может возникать за срок службы крйьна второе — потеря несущей способности при многократном действии нагрузки и третье - возникновение деформаций, препятствующих нормальной эксплуатации крана. [c.489] Первое предельное состояние включает возможность потери несущей способности элементов крана по прочности или потере устойчивости от однократного действия предельных нагрузок в рабочем или нерабочем состоянии. Для этого состояния проводят расчет напрочностьи устойчивость формы элементов крана или устойчивость крана против опрокидывания /второй и третий (случаи сочетания расчетных нагрузок)/. За начало разрушения при расчете по предельному состоянию принимают превышение предела текучести в каком-либо волокне сечения. Все нагрузки при этом расчете считают действующими статически. [c.489] Второе предельное состояние рассматривает возможность потери несущей способности элементов крана при многократном действии нагрузок различного значения за расчетный срок службы. В этом случае проводят расчеты на с о п р о т и в л е-ние усталости, износ и нагрев по эквивалентным нагрузкам (первый случай сочетания расчетных нагрузок). Это состояние наступает к концу заданного срока службы конструкции или части ее в результате суммарного действия всех нагружений за этот срок. [c.490] Условие третьего предельного состояния характеризуется наступлением деформаций, которые препятствуют нормальной эксплуатации крана за счет снижения точности работы, или возникновением возможности произвольного перемещения грузовой тележки крана или возможностью возникновения допустимых по критериям первого или второго предельных состояний силовых факторов. [c.490] Третье предельное состояние в принципе не исключает возможности дальнейшей эксплуатании и является требованием, ограничивающим использование металлоконструкции крана в условиях нормальной эксплуатации, так как из-за больших упругих деформаций или вибраций иногда при сохранении прочности и устойчивости теряется работоспособность конструкции или оказывается вредное физиологическое воздействие на обслуживающий персонал и снижается безопасность ведения работ. [c.490] Цель расчета по третьему предельному состоянию - ограничение деформаций или перемещений из условий обеспечения необходимой точности работы, устранение неблагоприятных физиологических воздействий на обслуживающий персонал. При проверке по третьему предельному состоянию определяют расчетный прогиб и сравнивают его с допускаемым. [c.490] В этой формуле Qi - нормативные нагрузки в рассматриваемом элементе, в качестве которых принимаются максимальные нагрузки рабочего состояния или аварийные нагрузки в соответствии с расчетным случаем и возможной их комбинацией щ - коэффициенты перегрузки, учитывающие возможное превышение действительными нагрузками их нормативных значений. Значения этих коэффициентов устанавливаются на основе практического опыта с учетом назначения кранов и условий их эксплуатации для собственной массы металлоконструкции п = 1,05... 1,1 для расположенного на конструкциях оборудования П2 = 1,1... 1,3 для груза щ — 1,1... 1,5 (большие значения принимают для малых грузов и для тяжелого режима работы) щ 1,5 - коэффициент перегрузки горизонтальных сил инерции, зависящий от ускорений при пусках и торможениях П5 = 1,2...2,о - коэффициент, учитывающий раскачивание груза для ветровой нагрузки пе = Г, 1 (в соответствии с указаниями ГОСТ 1451 - 77 учитывается только для нерабочего состояния крана) для монтажных нагрузок принимают коэффициенты перегрузки Пм = /,2 для транспортных нагрузок при транспортировании по железной дороге и водным путям Птр = 1)1, а. при транспортировании автотранспортом Птр = /,3 (при расчете на сопротивление усталости, где в качестве нормативных нагрузок принимают эквивалентные нагрузки, коэффициенты перегрузки п, = 1) Л - геометрический фактор рассчитываемого элемента (площадь, статический момент инерции, момент сопротивления). [c.491] Расчеты по второму и третьему предельным состояниям ведут при коэффициенте перегрузки, равном единице. [c.493] При расчете стальных конструкций следует проверять вертикальные прогибы пролетных балок (мостов) мостовых и козловых кранов от веса грузовой тележки с номинальным грузом. Значения предельных допустимых прогибов пролетных балок мостовых и козловых кранов при расположении тележки в центре пролета X и на консоли Хк приведены в табл. 43 и 44. [c.493] Для крановых мостов, изготовленных из легких сплавов, допускаемый прогиб принимают равным 1/500 для всех типов кранов. В случае использования вместо грузовой тележки элек-тротали без тормозов на механизме передвижения и при отсутствии у моста крана строительного подъема прогибы в центре пролета и на консоли не должны превышать соответственно Х/500 и Хк/200. [c.494] Здесь (Тт - предел текучести п,- — запас прочности (см. табл. 15). [c.494] Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495] При расчете металлоконструкций необходимо учесть все действующие на них нагрузки, а именно весовые постоянные весовые подвижные, действие которых возможно в любом сечении вдоль пролета крана динамические, возникающие при пуске и торможении крановых механизмов, а также при прохождении колесами стыков рельсов - эти нагрузки действуют как в вертикальной, так и горизонтальных плоскостях нагрузки, возникающие при выполнении краном специфических технологических операций динамические нагрузки, возникающие при наезде крана или тележки на упоры ветровые нагрузки. При наличии специальных требований должны быть также учтены нагрузки - монтажные, транспортные, от обледенения, от температурных воздействий и сейсмические. [c.495] Вертикальнр1е динамические нагрузки, возникающие при работе механизма подъема груза, принимают приложенными к грузовым канатам и определяют путем умножения нормативных весовых нагрузок на динамический коэффициент к , принимаемый в зависимости от номинальйой скорости подъёма и вида электрического привода по рис. 184. [c.496] ТОЛЧКОВ А т, принимаемый в зависимости от скорости передвижения крана и видов стыков по табл. 45. [c.497] Для кранов с балансирными ходовыми тележками приведенные в табл. 45 значения Ат следует уменьшить на 50 %. [c.497] В стреловых кранах горизонтальную динамическую нагрузку от сил инерции принимают равной 0,1 от силы тяжести металлоконструкции. Кроме этой нагрузки необходимо учитывать горизонтальную силу инерции груза. Эта сила является сосредоточенной и приложенной в месте крепления головных блоков на стреле. Ее значение также принимают равным 0,1 от силы тяжести груза и грузозахватного приспособления. Это значение соответствует отклонению груза от вертикали примерно на 6°. [c.498] Ветровую нагрузку рабочего и нерабочего состояний кранов, работающих на открытом воздухе, определяют в соответствии с указаниями ГОСТа 1451-77. Эту нагрузку считают приложенной в узлах связей или равномерно распределенной по длине конструкции. При расчете металлоконструкций мостовых кранов на сопротивление усталости ветровую нагрузку можно не учитывать. [c.498] Вернуться к основной статье