Главные балки со сплошной стенкой

Категория:
Алюминиевые сплавы


Главные балки со сплошной стенкой

В связи с низким модулем продольной упругости алюминиевых сплавов, конструкции из этого материала для обеспечения необходимой жесткости должны быть более развиты по сравнению со стальными.

Выбор высоты главных балок обусловливается следующими основными факторами:
а) статической жесткостью, устанавливаемой принятыми нормами прогиба;
б) динамической жесткостью, под которой понимается способность конструкции полностью поглощать в течение определенного промежутка времени колебания, возникающие при подъеме или опускании груза;
в) максимально допустимым снижением расхода материала.

Они характеризуют увеличение высоты главных балок из алюминиевых сплавов, необходимое для обеспечения их статической жесткости, которая не отличалась бы от жесткости стальных балок. Графики показывают, что соотношение между высотами алюминиевых и стальных балок возрастает:
— при переходе к легким сплавам в балках с относительно большей площадью сечения поясов;
— при переходе на алюминиевые сплавы с более высокими механическими характеристиками, которые позволяют повысить фактические напряжения и потому при одинаковой норме прогиба требуют конструкций, более развитых по высоте;
— при обеспечении местной устойчивости стенок алюминиевых балок за счет дополнительных ребер жесткости и диафрагм.

Рис. 1. Относительное увеличение высоты коробчатых главных балок из алюминиевых сплавов при сохранении принятых норм:
а — местная устойчивость стенок обеспечивается за счет дополнительных ребер и диафрагм; б — местная устойчивость стенок обеспечивается за счет увеличения их толщины; 1 — сплав AB-T; 2 — сплав АМгб

По условию обеспечения динамической жесткости высота алюминиевых балок устанавливается исходя из соотношения между временем затухания собственных колебаний крановых мостов, выполненных из алюминиевых сплавов и из стали Ст. 3. Данные, соответствующие конструкциям из сплава АМгб, свидетельствуют о том, что при обеспечении приемлемой динамической жесткости нормы допустимого прогиба конструкций из алюминиевых сплавов могут быть существенно увеличены по сравнению с принятыми в стальных конструкциях.

Учитывая это, представляется целесообразной постановка вопроса о повышении допустимого прогиба конструкции из алюминиевых сплавов до -— пролета. Такой путь, в частности, предусматривается нормами проектирования строительных конструкций в ФРГ (DIN 4113) и нормами проектирования мостовых кранов США, согласно которым прогиб алюминиевых конструкций увеличивается примерно в 1,5 раза.

При норме прогиба, равной длине пролета, относительное увеличение высоты главных балок из сплава АМгб (АМг61) для кранов с грузовыми тележками облегченной конструкции составит:
— в случае обеспечения местной устойчивости стенок за счет дополнительных (по сравнению со стальными конструкциями) ребер жесткости и диафрагм — примерно 30%;
— в случае обеспечения местной устойчивости стенок путем увеличения их толщины — примерно 20%.

Относительное увеличение высоты алюминиевых балок, установленное нами из условия обеспечения их статической и динамической жесткости, может быть существенно сокращено, если степень использования несущей способности материала в сравниваемых стальных конструкциях окажется меньше, чем в конструкциях, выполненных из алюминиевых сплавов. Опыт проектирования мостовых кранов грузоподъемностью 5—10 г свидетельствует о том, что в рассматривавшемся случае необходимая вертикальная жесткость главных балок из сплава АМгб достигалась при высоте, принятой в сравниваемых стальных балках.

При возрастании толщины стенок с увеличением их высоты в оптимальных по весу балках площадь сечения поясов будет несколько больше площади стенок. В балках двутаврового сечения при оптимальной высоте на пояса приходится около 60% полной площади сечения.

использования несущей способности материала. В связи с этим особое значение приобретает вопрос о пересмотре (базируясь на соответствующих теоретических и экспериментальных исследованиях мостовых кранов) нормативных значений горизонтального прогиба и горизонтальных инерционных сил, а также об уточнении расчетных схем, принятых при определении прогиба в горизонтальной плоскости.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум