Файл: 4_Методика и примеры расчёта монтажной и ремонтной оснастки Котиков Г.С.pdf

на фундамент

Pв =10Gоkпkд(1+0,6 D tg ϕ0 H0 )=

=10 120 1,1 1,1 (1+0,6 2,4 0,4220)=1496 кН,

где ϕ0 – угол наклона тормозной оттяжки к горизонту (находят через tg ϕ0 = (H0 +hф)l0 = (20 +0,8)50 = 0,42 по прил.

12 ϕ0 =23°).

5. Рассчитываем ось шарнира:

1) находим максимальный изгибающий момент в оси шарнира, задаваясь расстоянием между опорными проушинами основания шарнира (рис. 18, а) lпр =30 см и количество косынок, приваренных к корпусу колонны, nк = 6

Mш = Pвlпр(4nк )=1496 30(4 6)=1870 кН см;

2) определяем минимальный момент сопротивления поперечного сечения оси шарнира

Wш = Mш (m 0,1R)=1870(0,85 0,1 230)=95,7 см3; 3) подсчитываем минимальный диаметр оси шарнира

6. Рассчитываем опорные проушины основания шарнира для начального момента подъёма колонны:

3) находим изгибающий момент в проушине принимая длину консоли aп = 30 см

Mп = Pгaп nп =1162 30 7 = 4980 кН см; 4) определяем минимальный момент сопротивления сечения проушины

Wп = Mп(m 0,1R)= 4980(0,85 0,1 210)= 279 см3; 5) подсчитываем длину опорной части проушины

lп = 6Wп δп = 6 279 1,8 =30,5 см,

принимаем lп =35 см;

6) проверяем прочность сварного шва крепления опорной проушины к основанию шарнира:

= 53 МПа <0,85 150 =127,5 МПа,

где lш = 2lп −1 = 2 35 −1 =69 см.

7. Аналогичным образом рассчитываем косынки, соединяющие опорную часть колонны с осью шарнира в момент

посадки колонны на фундамент:

1) проверяем косынки на срез, задаваясь размерами hк =6 см и δп = 2 см:

3) находим изгибающий момент в косынке, задаваясь размером b =50 см с учётом длины консоли у крайних косынок шарнира

Mк = Pвb nк =1496 50 6 =12467 кН см; 4) определяем минимальный момент сопротивления сечения косынки

Wк = Mк (m 0,1R)=12467(0,85 0,1 210)= 698 см3; 5) подсчитываем длину опорной части косынки

lк = 6Wк δк = 6 698 2 = 45,8 см,

принимаем lк =50 см.

6) проверяем прочность сварного шва крепления косынок к основанию колонны:

= 57,4 МПа <0,85 150 =127,5 МПа,

где lш = 2lк −1 = 2 50 −1 =99 см.

РАСЧЁТ ЯКОРЕЙ

Для закрепления различных элементов такелажа: вант, полиспастов, оттяжек, некоторых видов подъёмнотранспортных машин, в частности лебёдок, применяются якоря. В зависимости от конкретных условий на монтажной площадке, а также величины нагрузок применяются различные типы якорей: инвентарные наземные и полузаглублённые, заглублённые или горизонтальные, свайные.

В каждом конкретном случае выбирается наиболее целесообразный тип якоря и производится расчёт его основных элементов, обеспечивающих надёжную работу при воздействии на якорь расчётных монтажных нагрузок.

РАСЧЁТ НАЗЕМНЫХ ИНВЕНТАРНЫХ ЯКОРЕЙ

Расчёт якоря этого типа состоит в определении его массы, обеспечивающей устойчивость якоря от сдвига и опрокидывания (рис. 19).

1. Определяем суммарную массу железобетонных массивов, обеспечивающую устойчивость якоря от сдвига, т

G = 0,1(N1 f + N2 )kус ,

где N1 и N2 – горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге N , кН, при угле наклона тяги к горизонту α ; N1 = N cosα, N2 = N sinα; f – коэффициент трения скольжения якоря по грунту; kус – коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига, kус =1,5 .

Для якорей с металлическими рамами опытным путём полученные значения коэффициента трения f для разных грунтов в случае приложения усилия к якорю под наиболее выгодным углом α = 27°40':

для песка сухого утрамбованного ……………………. 0,785 – 0,835 для чернозёма плотного сырого ……………………… 0,895 – 0,955

для получернозёма сырого ……………………………. 0,990 – 0,995

Если рама якоря, не имеющая шипов или упорных стенок из швеллеров, устанавливается на твёрдом покрытии, то коэффициент трения скольжения выбирается из данных, приведённых в прил. 10; при установке бетонных массивов

непосредственно на грунт коэффициент трения скольжения принимается равным 0,5.

Ц.Т

N

якоря от опрокидывания, kу.о =1,4 ; a – плечо опрокидывающего момента от усилия N в тяге, м ( a =bsinα).

Пример 22. Рассчитать инвентарный наземный якорь, установленный на плотном сыром чернозёме, для крепления полиспаста с усилием N = 210 кН, наклонённого к горизонту под углом 40° (рис. 19).

Решение.

1. Определяем величины горизонтальной и вертикальной составляющих усилий в полиспасте N :

N1 = N cosα =210 0,766 =161 кН;

N2 = N sinα =210 0,643 =135 кН.

2.Находим общую массу, обеспечивающую устойчивость его от сдвига

G = 0,1(N1 f + N2 )kу.о = 0,1(1610,925 +135) 1,5 = 46,4 т.

3.Выбираем бетонные блоки размером 1,5 × 1 × 1,35 м и массой g =4,5 т и определяем их необходимое количество

m =G g = 46,4 4,5 =10,3 шт.

Принимаем количество блоков m =12 шт., тогда масса якоря G =mg =12 4,5 =54 т.

4. Принимаем размер опорной рамы для укладки блоков в плане 4,2 × 5 м и, зная, что плечо b составляющей половину длины рамы ( b = 2,1 м), определяем плечо

a=bsin α = 2,1 0,643 =1,4 м.

5.Проверяем устойчивость якоря от опрокидывания:

10Gb > kу.оNa ;

10 54 2,1 =1134 кН м >1,4 210 1,4 =412 кН м.

Это неравенство свидетельствует об устойчивости якоря от опрокидывания.

РАСЧЁТ ПОЛУЗАГЛУБЛЁННЫХ ЯКОРЕЙ

Такие якоря состоят из железобетонных блоков массой по 7,5 т, размером, как правило, 900 × 900 × 4000 мм, часть из которых заглубляется в грунт. Тяга крепится к заглублённым блокам. Длинная грань заглублённых блоков располагается перпендикулярно грузовой канатной тяге.

Особенностью расчёта якоря этого типа в отличие от наземного является наличие дополнительного сопротивления сдвигу от силы реакции грунта на переднюю упорную стенку бетонного массива, что позволяет снижать массу якоря.

Расчёт полузаглублённого якоря сводится к проверке якоря на отрыв от грунта вертикальной составляющей усилия, действующего на якорь, определению удельного давления на стенку котлована гранью заглублённого блока от горизонтальной составляющей усилия, действующего на якорь, и сравнению этого давления с допустимым. Расчётное удельное давление должно быть меньше допустимого, что обеспечивает отсутствие сдвига грунта, а значит и якоря.

Проверка якоря на сдвиг не выполняется, так как сдвигающее усилие компенсируется реакцией на якорь стенки котлована.

Также не требуется проверка якоря на опрокидывание. Это объясняется тем, что опрокидывающий момент, создаваемый тяговым канатом, закреплённым за самый нижний заглублённый блок, значительно меньше удерживающего от массы якоря. Кроме того, якорь, состоящий из блоков, не связанных между собой жёстко, не является монолитной конструкцией.

Полузаглублённый якорь рассчитывается следующим образом (рис. 20).