Расчет по допускаемым напряжениям

Этот метод является частным случаем предыдущего, но по нему ведутся почти все расчеты кранов, за исключением строительных башенных кранов и подкрановых балок. Последние обязательно должны проверяться по предельным состояниям. Балки рассчитываются на прочность, жесткость и устойчивость. При длительном действии повторяющихся нагрузок производится расчет на выносливость по усталостным напряжениям (краны тяжелого и весьма тяжелого режимов работы).

Если коэффициенты η, y, m, рассмотренные выше, принять одинаковыми, т.е. n – постоянный коэффициент запаса прочности для всех элементов конструкции, для всех условий работы, тогда условие прочности (формула 1) примет вид: σ < σ_Т / n < [ σ ]. Коэффициент запаса прочности принимается по таблице 3 в зависимости от условий работы и материала конструкции [3].

Величина допускаемых напряжений принимается равной:

- для среза [τ] = 0,6 [s];

- для смятия торцовой поверхности (при наличии пригонки), например для строганных верхних кромок диафрагм в коробчатых балках

[s_см] = 1,5 [s];

-для смятия местного при плотном касании, как например, в шарнирах стрел

[s_см] = 0,75 [s].

Таблица 3

Значения коэффициентов запаса прочности n

Рассчитываемые конструкции	Расчетные случаи
I. Основные сочетания нагрузок: постоянно действующие, регулярно возникающие	II. То же, что I плюс дополнитель-ные, нерегулярно возникающие (ветер, монтажные нагрузки)	III.Особые сочетания нагрузок, состоящие из: I и II - (обычно не все из них), с особыми воздействиями (ударная нагрузка, аварийная, сейсмическая)
Из стали Ст.3	1,3	1,4	1,3
Из низколегированной стали	1,4	1,4	1,3

Условие прочности на изгиб балок выражается формулой

а условие выносливости

где g - коэффициент, учитывающий отношение предела выносливости к нормативному пределу текучести, определяемый по СНиП [3].

Для составных балок необходимо проверить еще и касательные напряжения в сечениях с наибольшей перерезывающей силой

Для приближенного расчета можно допустить, что вся перерезывающая сила воспринимается равномерно только стенкой балки и пользоваться формулой

,

где [t] - допустимое напряжение среза.

Расчет на жесткость в условиях статической нагрузки сводится к определению относительного прогиба (отношения прогиба f к пролету l) от действия подвижной нагрузки, например тележки с грузом. Величина его не должна превышать допустимых нормами проектирования значений, приведенных в таблице 4.

Таблица 4

Значения предельного относительного прогиба металлоконструкций