Підкранові балки під мостові опорні крани спираються на колони постійного перетину через консолі зі звареного двутавра (одностенчатие консолі) або двох швелерів (двустенчатие консолі).
Консоль розраховується на тиск F. прикладена з ексцентриситетом е. Від двох зближених кранів, розташованих на підкранових балках.
Шви, що прикріплюють одностенчатую консоль, розраховуються на дію моменту М = Fе іперерезивающую силу Q = F.
Шви прикріплюють консоль, що складається з двох швелерів, що обіймають колону, розраховуються на реакції, знайдені як в одноконсольной балці:
Приклад 8.6. Перевірити міцність зварного з'єднання одностенчатой консолі з колоною. Сталь класу С255. Сварка механізована в середовищі СО2 зварювальним дротом марки Св-08Г2С діаметром 1,4 мм. Катет шва kf = 8 мм. До консолі прикладена розрахункова зосереджена сила F = 800 кН з ексцентриситетом (відстанню від осі підкранової балки до межі колони) е = 350 мм. Розміри перетину консолі показані на рис. 8.15.
Матеріал конструкцій - сталь класу С255, що має розрахунковий опір Ry = 24 кН / см 2 при товщині елементів, що зварюються від 10 до 20 мм (див. Табл. 2.3);
Сварка механізована з використанням дроту Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 *. Розрахункові опори зварних з'єднань при розрахунку: по металу шва Rwf = 21,5 кН / см 2; по металу кордону сплаву Rwz = 16,65 кН / см 2 Коефіцієнти проплавления, прийняті для механізованого зварювання при діаметрі зварювального дроту 1,4 мм і катетах швів 8 мм по табл. 3.4 рівними # 946; f = 0,9 і # 946; z = 1,05. Коефіцієнти умов роботи з'єднання # 947; wf = # 947; wz = 1,0, конструкції # 947; с = 1,0.
отже, зварні шви розраховуємо по металу кордону сплаву.
У місці прикріплення консолі діють:
- згинальний момент М = Fе = 800 # 8729; 0,35 = 280 кН # 8729; м;
- поперечна сила Q = F = 800 кН.
Мал. 8.15. Одностенчатая підкранова консоль:
а - прикріплення консолі; б - геометричні характеристики перерізу;
в - розрахункові довжини швів; г - епюри напружень в шві
Визначаємо геометричні характеристики перерізу зварних швів в місці прикріплення консолі до колони з урахуванням дефектів швів на початку і кінці зварювання 10 мм (рис. 8.15, в):
- сумарна розрахункова довжина швів, що прикріплюють один пояс:
= (25 - 1) + [25 - (1 + 2 # 8729; 0,8 +1)] = 45,4 cм;
- площа зварного шва на поясі
- сумарна розрахункова довжина швів, що прикріплюють стінку,
- площа зварного шва біля стінки
- загальна площа всіх зварних швів
- момент інерції всіх зварних швів щодо осі х-х
= [2 # 8729; 1,05 # 8729; 0,8 · (40 - 1) 3] / 12 + 2 · [38,14 · (41,4 / 2) 2] = 40989,9 см 4;
- момент опору швів
Зрізаючий напруга в шві від М
Зрізаючий напруга в шві від Q
Перевіряємо міцність зварного шва:
Міцність з'єднання консолі з колоною забезпечена.
Перевірку напруги в опорному перерізі одностенчатой консолі допускається проводити в припущенні, що вигинає момент сприймається тільки полками, а поперечна сила - стінкою.
В цьому випадку кутові шви, що прикріплюють полки консолі, розраховуються на зусилля в полиці:
Перевіряємо міцність з'єднання:
Міцність з'єднання при катеті шва kf = 8 мм не забезпечена.
Визначаємо необхідний катет шва
Приймаємо катет шва, що прикріплює пояса до колони, kf = 9 мм.
Перевіряємо міцність зварних швів у стінки:
Приклад 8.7. Розрахувати прикріплення консолі з двох швелерів (рис. 8.16). Сталь класу С255. Сварка механізована (умови зварювання - за даними прикладу 8.6). До консолі прикладена розрахункова сила F = 600 кН з ексцентриситетом е = 350 мм.
Визначаємо згинальний момент в основі консолі:
М = Fе = 600 # 8729; 0,35 = 210 кН # 8729; м.
З умови міцності роботи консолі на вигин знаходимо необхідний момент опору одного швелера:
де Ry = 24 кН / см 2 - розрахунковий опір сталі С255 при товщині
фасонного прокату понад 10 мм (за товщину фасонного прокату приймається товщина полиці швелера).
Мал. 8.16. Двустенчатая підкранова консоль
По сортаменту ГОСТ 8240-93 приймаємо найближчий номер швелера
[40, що має Wx = 761 cм 3> Wx, min = 437,5 см 3. товщину стінки d = 8 мм, товщину пояса t = 13,5 мм.
Катет шва для прикріплення консолі до зовнішньої гілки колони
Приймаємо зварений шов з катетом kf = 5 мм, що менше d = 8 мм і більше kf, min = 4 мм при механізованому зварюванні більш товстого з зварюваних листів від 6 до 10 мм (див. Табл. 3.5).
Катет шва для прикріплення консолі до внутрішньої гілки колони
Міцність з'єднання консолі з колоною забезпечена.