РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

Условия обеспечения общей прочности и жесткости балки не зависят от типа её поперечного сечения. В связи с этим величину момента сопротивления W_х определяют по формуле (5.1) с учетом коэффициента неполноты расчета (см. табл. 5.1...5.5) по формуле (5.2). Величина момента инерции J_x определяется по формулам (5.8) или (5.9).

Поскольку стенки балки будут иметь различную толщину (δ₁>δ₂), приняв

(6.1)

оптимальные высоты по условиям прочности и жесткости можно определить по выражениям

(6.2)

Для наглядности целесообразно построить графики и по аналогии с графиками рис. 5.2 и для дальнейших расчетов принять большее из их значений.

При одинаковой высоте балки гибкость стенок будет различной и использовать ее в качестве критерия неудобно Рациональнее воспользоваться аналогией с выполненными конструкциями. Обычно у кранов общего назначения грузоподъемностью 5. ..50 т высота балок , [1, 2], а у кранов грузоподъемностью 80...320 т , где - пролет крана. Тогда в этих диапазонах суммарная толщина стенок может быть определена из функции

, (6.3)

или

(6.4)

Следует иметь в виду, что величины и определены исходя из различных условий, поэтому величины по формулам (6.3) и (6.4) в общем случае различны.

По технологическим причинам минимальная толщина стенки принимается не менее 5 мм. С точки зрения обеспечения местной устойчивости гибкость свободной стенки целесообразно ограничить: для углеродистых сталей S<265, для низколегированных сталей S≤225...240, что дает возможность обойтись установкой одного продольного ребра жесткости.

Ширина пояса принимается .

Тогда для оптимальной балки при выбранном значении высоты Н и сохранении значений или толщина пояса может быть определена по выражениям

(6.5)

или

(6.6)

С учетом замечаний к формулам (5.3) и (5.4) следует что формулы (6.5) и (6.6) не эквивалентны друг другу.

Желательно, чтобы , а если при этом расстояние между стенками в > 60δ_П, то пояс необходимо укреплять продольным ребром жесткости.

Продольные ребра стенок и пояса приварены по всей длине к поясу, стенкам и поперечным ребрам жесткости. В связи с этим они должны быть включены в расчетное сечение балки, следовательно, фактические геометрические характеристики поперечного сечения должны определяться после окончательного выбора всех размеров, в том числе и продольных ребер жесткости.