Предыдущая страница реферата | 31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41 | Следующая страница реферата

Gкол = 2 * g * gст * (p * D2) / (4 * 106) * h,                  (3.8.3.5.)

где gст - объемный вес стали (gст = 7,85 т/м3).

Gкол = 2 * 9,8 * 7,85 * (3,14 * 2072) / (4 * 106) * 1,25 = 6,5 кН

            Сила инерции опускаемого груза при торможении определяется по формуле /4/:

Fин = Q * vгр / (60 * tторм),                                     (3.8.3.6.)

где vгр - скорость движения груза при опускании м/мин.

Fин = 80 * 5 / (60 * 2,5) = 2,7 кН

            Вертикальная сила, действующая на фундамент, определяется по формуле /4/:

V1 = g * Q + Gкр + Gстр + Gпр + Gкол + Fин            (3.8.3.7.)

V1 = 9,8 * 8 + 54,2 + 2,5 + 72 + 6,5 + 2,7 = 216,3 кН

            Вес фундамента определяется по формуле /4/:

Gф = g * gбет * b2 * hф ,                                                       (3.8.3.8.)

где gбет - объемные вес бетона (gбет = 2 т/м3);

hф - глубина заложения фундамента; принимаем hф = 1,5 м.

Gф = 9,8 * 2 * (2,5)2 * 1,5 = 183,75 кН

            По формуле 3.8.3.2. определяем напряжения смятия от сил V1 и Gф:

sv = (216,3 + 183,75) / (2,5)2 = 64 кПа = 0,064 МПа

            По формуле 3.8.3.3. определяем напряжения от момента М:

sм = 98 / 1,9 = 51,6 кПа = 0,052 МПа

            По формуле 3.8.3.1. определяем суммарные напряжения:

smax = 0,064 + 0,052 = 0,116 МПа

smin = 0,064 - 0,052 = 0,012 МПа

            Условия выполняются.

            По табл.11. /4/ выбираем песок влажный, у которого [s¢см] = 0,1...0,2 МПа.

            Для обеспечения нераскрытия стыка между подошвой фундамента и грунтом принимают sv = 1,25 * sм , тогда условие прочности грунта под фундаментом можно записать в виде /4/:

smax = 2,25 * sм = 2,25 * (Н * h) / (0,12 * b3) £ [s¢см],

откуда размер подошвы фундамента (b, м) задаваясь видом грунта будет определяться /4/:

            Следовательно, b = 2,5 м нас удовлетворяет.

3.8.4. Фундаментная плита.

            Фундаментная плита (рис 3.8.4.) необходима для прочного и жесткого закрепления колонны крана на фундаменте. Она состоит из ступицы, в расточенное гнездо которой устанавливают хвостовик колонны, и 4-х, 6-ти или 8-ми радиальных лап, на концах которых размещают фундаментные болты.

            Чтобы верхнее основание фундамента не выкрашивалось, лапы плиты не должны доходить до края фундамента на 200...400 мм, т.е. расчетная длина лап L1 = b/2 - (200...400) = 2500 / 2 - 300 = 950 мм.

            Задаемся поперечным сечением, принимая симметричное сечение из двух швеллеров.

            Число лап у плиты принимаем z = 6/

            При достаточной жесткости плиты считают, что вертикальная сила, прижимающая лапы плиты к фундаменту, распределена между болтами равномерно и при числе болтов z составляет (в Н) /4/:

Fv = (103 * åV) / z,                                   (3.8.4.1.)

где åV - суммарная осевая вертикальная сила, которая определяется по формуле /4/:

åV = V1 - Gф                                                (3.8.4.2.)

åV = 216,3 - 183,75 = 32,55 кН

Fv = (103 * 32,55) / 6 = 5425 кН

            Нагрузка в болтах от опрокидывающего момента М при условии, что основание плиты остается плоским при работе крана, создает опрокидывающее или прижимающее усилие (Fм, Н), максимальное значение которого для плиты с числом лап z = 6 определяется по формуле /4/:

Fм.max = åМиз / (3 * lл),                                          (3.8.4.3.)

где lл - расстояние от оси колонны до центра фундаментного блока, м;

åМиз - суммарный изгибающий момент, Н*м.

            Расстояние от оси колонны до центра фундаментного блока принимают lл = Lл / 1000 - 0,12 = 950 / 1000 - 1,12 = 0,83 м.

            Суммарный изгибающий момент определяется по формуле /4/:

åМиз = 103 * Н * h + Fм.max                                    (3.8.4.4.)

åМиз = 103 * 78,4 * 1,25 + 3120,6 = 101120,6 Н*м

Fм.max = 101120,6 / (3 * 0,83) = 40610,7 Н

            Наибольшее результирующее усилие, которым лапа плиты отрывается от фундамента определяется по формуле /4/:

Fотр = Fм.max - Fv                            (3.8.4.5.)

Fотр = 40610,7 - 5425 = 35185,7 Н

            Для обеспечения нераскрытия стыка фундаментные болты должны быть предварительно затянуты усилием, которое определяется по формуле /4/:

Fзат = К * (1 - y) * Fотр ,                             (3.8.4.6.)

где К - коэффициент запаса, учитывающий непостоянство внешней нагрузки (К = 1,8...2,0);

y - коэффициент, учитывающий податливость при отсутствии в стыке мягких прокладок (y = 0,2...0,3).

Fзат = 1,8 * (1 - 0,2) * 35185,7 = 50667,4 Н

            Расчетная нагрузка на наиболее загруженный фундаментный болт определяется по формуле /4/:

Fрасч = 1,3 * Fзат + y * Fотр                            (3.8.4.7.)

Fрасч = 1,3 * 50667,4 + 0,2 * 35185,7 = 72905 Н

            Внутренний диаметр болта (в мм) определяется по формуле /4/:

где [sр] = 60 МПа - допускаемое напряжение растяжения в болте.

            По таблице резьб наружный диаметр резьбы принимаем равным 39 мм.

            Наибольшая сила, которой лапа плиты прижата к фундаменту определяется по формуле /4/:

Fл.max = Fм.max + Fv                           (3.8.4.9.)

Fл.max = 40610,7 + 5425 = 46035,7 Н

            С учетом предварительной затяжки болта давление между опорной поверхностью лапы и фундаментом проверяют по условию /4/:

р = (Fл.max + p * d12 * [sр] / 4) / Аоп £ [р],                          (3.8.4.10.)

где Аоп - опорная площадь лапы, мм2;

[р] - допускаемое напряжение смятия фундамента; для бетонного фундамента [р] = 2,0...2,5 МПа.

            Принимаем сварную лапу в виде квадрата; сечение лапы из двух швеллеров №24 и устанавливаем их с зазором 40 мм. Получаем опорную площадь лапы в виде квадрата со стороной а = 2 * 90 + 40 = 220 мм.

            Тогда давление между опорной поверхностью лапы и фундаментом будет равным:

р = (46035,7 + 3,14 * 392 * 60 / 4) / 2202 = 2,4 МПа £ [р] = 2,0...2,5 Мпа.

            Условие выполняется.

            Проверяем лапу на изгиб в сечении примыкания ее к ступице фундаментной плиты по условию /4/:

sиз = Миз.max / Wл = (Fл.max * bл) / Wл £ [sиз],              (3.8.4.11.)

где bл - плечо действия силы Fл.max относительно расчетного сечения, мм; принимают bл = l1 - D0 = 830 - 207 = 327 мм;

Wл - момент сопротивления расчетного поперечного сечения лапы , мм3 (для швеллера №24 Wл = 289 см3);

[sиз] - допускаемое напряжение на изгиб, МПа; для стали марки Ст3  [sиз] =120 МПа.

 sиз = (46035,7 * 623) / 289000 = 99 МПа £ [sиз] = 120 МПа

            Условие на изгиб выполняется.

3.9. Проверка устойчивости крана на колонне.

            Безопасность работы грузоподъемного крана должна обеспечиваться достаточной устойчивостью его против опрокидывания. Различают два вида проверки крана на устойчивость: грузовую и собственную. Грузовую устойчивость крана проверяют на возможный случай опрокидывания крана в сторону подвешенного груза, а собственную - на случай опрокидывания крана в сторону противовеса.

            Коэффициент грузовой устойчивости определяется по формуле /4/:

Кгр = åМг.к. / Мгр ,                                     (3.9.1.)

где для этих условий моменты определяются по формулам /4/:

Мгр = 103 * g * Q * (L - b / 2)                                                                    (3.9.2.)

åМг.к. = 103 * [Gпр * (lпр + b / 2) + Gкр * (lкр + b / 2) + (Gкол + Gф) * (b / 2) - Gстр * (lстр - b / 2) - Fин * (L - b / 2)] - Мв.р.с. ,                                 (3.9.3.)

где Мв.р.с. - момент от максимальной ветровой нагрузки рабочего состояния; принимаем Мв.р.с. = 3 * Мв.max = 3 * 3120,6 = 9361,8 Н*м.

Мгр = 103 * 9,8 * 8 * (2,5 - 2,5 / 2) = 98000 Н*м

åМг.к. = 103 * [72 * (1 + 2,5 / 2) + 54,2 * (0,75 + 2,5 / 2) + (6,5 + 183,75) * (2,5 / 2) - 2,5 * (1,5 - 2,5 / 2) - 2,7 * (2,5 - 2,5 / 2)] - 9361,8 = 494838,2 Н*м

            Определяем коэффициент грузовой устойчивости по формуле 3.9.1.:

Кгр = 494838,2 / 98000 = 5

            Коэффициент собственной устойчивости крана определяется по формуле /4/:

Ксоб = åМп.к. / Мв.н.с. ,                                             (3.9.4.)

где Мв.н.с. - момент от ветровой нагрузки нерабочего состояния, рв.н.с. = 650 Па.

            Для этих условий моменты определяются по формулам /4/:

åМг.к. = 103 * [Gстр * (lстр + b / 2) + (Gкол + Gф) * (b / 2) + Gкр * (b / 2 - lкр) - Gпр * (lпр - b / 2)] ,                                                               (3.9.5.)

Мв.н.с. » 1,25 * Мв.р.с. » 3,75 * Мв.max.                                  (3.9.6.)

åМг.к. = 103 * [2,5 * (1,5 + 2,5 / 2) + (6,5 + 183,75) * (2,5 / 2) + 54,2 * (2,5 / 2 - 0,75) - 72 * (1 - 2,5 / 2)] = 289775 Н*м

Мв.н.с. = 3,75 * 3120,6 = 11702,25 Н*м

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: бесплатно рассказы, курсовые работы скачать бесплатно.





Предыдущая страница реферата | 31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41 | Следующая страница реферата