автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние неоднородности контактных поверхностей рельса и верхнего пояса подкрановой балки на местный изгиб стенки

РГ6 оа

# Г.РО

1 О У: МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 624.014.2.044.072.2

КОЛСТОВ ОЛЕГ ВАСИЛЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РЕЛЬСА И ВЕРХНЕГО ПОЯСА ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ НА МЕСТНЫЙ ИЗГИБ СТЕНКИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени каедидата технических наук

Москва 1993

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте им. В.В.Куйбышева.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Ю.И.Кудишин. . -

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В.И.Травуш ; кандидат технических наук, доцент А.Б.Патрнхебв.

Ведущая организация - А.П.ЦНЙИ Проектстпльконструкция. Защита состоится _

\SffiQtU 1993 г.

в часов на заседании специализированного совета

К 053.11.01 в Московской ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте ни. В.В.Куйбышева по адресу: 113114, Иосква, Шлюзовая наб., . дом 8, в аудитории № А У2_

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Просим Вас принять участие в защите диссертации и направить Ваш отзыв По адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, дом 26, МИШ им. В.В.Куйбышева, Ученый совет.

.. Автореферат разослан 2|тПР£ИА 1993 г.

№ \и.\-'\1г/С) -

Ученый св!фетарь специализированного совета . доцент,'кавдидат технических наук

Э.В.ШИМ0П0В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ■

Актуальность работы. Стальные подкрановые балки с кранами режима.работы 7К- 8К, как правило, нуждаются в капитальном ремонте уже через 3-4 года эксплуатации, а иногда и в полной их замене. Это вызывает временную остановку основного производства и, следовательно, влечет за собой большие потери.

Основными повреждениями в подкрановых балках.являются усталостные трещины в верхней зоне стенок. Их возникновение во» многом связано с особенностями работы балок на местное воздействие крановой нагрузки, которая вызывает высокий уровень местных напряжений в стенке балки.

Существенное влияние на местное напряженно-деформированное состояние стенок подкрановых балок оказывает неоднородность контактных поверхностей рельса- и верхнего пояса. В настоящее время нормы проектирования не учитывают этот фактор.

Повысить надежность подкрановых балок можно за счет приближения расчетных предпосылок к реальным условиям paбvты.

Данная работа посвящена изучению проблемы местного изгиба стенки стальных подкрановых балок, вызванного неоднородностью контактных поверхностей рельса и верхнего пояса.

Цель диссертационной работы: разработать методику расчета локального изгибного напряженно-деформированного состояния стенки подкрановой балки при кручении верхнего пояса и рельса с учетом влияния угловых неровностей верхнего пояса, смежных панелей стенки и податливости крепления рель.еа к верхнему поясу на основе статистических данных о распределении угловых неровностей верхнего пояса в зависимости от обеспеченности.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

*

- экспериментально изучить статистическое распределение форы и величин начальных несовершенств верхнего пояса под!фано-вых балок;

- выполнить теоретическое решение об изгибе стенки с учетом случайных неровностей верхнего пояса;

- определить уровень дополнительных изгибных напряжений

в стенке подкрановой балки в зависимости от доверительной вероятности;

- разработать методику оценки податливости крепления рельса к верхнему поясу балок;

- провести исследование по уточнении напряженного состояния стенки при кручении рельса и верхнего пояса балки сосредоточенный моментом <5 учетом влияния смежных панелей и податливости крепления рельса.

Научная новизна состоит: ' , _

- в экспериментальном исследовании статистических распределений форм и величин начальных несовершенств верхнего пояса подкрановых балок;

- в получении теоретического решения изгиба стенки с учетом случайных неровностей верхнего пояса;

- в определении дополнительных изгибных напряжений в стен-, ке подкрановой балки в зависимости от доверительной вероятности;

- в разработке методики оценки податливости крепления рельса к верхнему поясу балок;

- в проведении исследования по уточнению напряженного состояния стенки при кручении рельса и верхнего пояса балки сосредоточенным моментом с учетом влияния смежных панелей и податли-

вости крепления рельса.

¿.остоверность полученных результатов определяется использованием апробированных методов строительной механики, логичным характером изменения параметров, представленных в табличной и гргфической формах, и сравнением с результатами предыдущих исследователей.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

- выявлен сильно действующий фактор - влияние угловых неровностей верхнего пояса на местный изгиб стенки;

- предложена инженерная методика расчета максимальных иэгибных напряжений в стенке балки с учетом угловых неровностей верхнего пояса балки, податливости крепления рельса и влияния смежных панелей;

- предложены рекомендации по снижению уровня иэгибных напряжений в стенке балки от угловых неровностей верхнего пояса.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты были доложены на научио-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Нижегородского архитектурно-строительного института, г. Нижний Новгород, 1192 г. и на семинаре кафедры металлических конструкций МИСИ им. В.В.Куйбышева.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и трех приложений. Содержит 244 страницы машинописного текста, 24 таблицы, 43 рисунка и приложения на 37 страницах. Библиография содержит 104 наименования.

На защиту выносятся;

- результаты экспериментального исследования статистичес-

\

кого распределения форм и величин начальных несовершенств верхнего пояса подкрановых балок;

- теоретическое решение об изгибе стенки с учетом случайных неровностей верхнего пояса;

-результаты дополнительных изгибных напряжений в стенке подкрановой балки, определенные в зависимости от доверительной вероятности;

-методика оценки податливости крепления рельса в верхнему

поясу балок;

!

- результаты исследования напряженного состояния стенки при 1фучвнии рельса и верхнего пояса балки сосредоточенным моментом с учетом влияния смежных панелей и податливости крепления рельса.

СОДЕРЖАЩЕ РАБОТЫ

Во введении дается общее обоснование необходимости выполнения диссертационной работы и приводится ее краткое содержание.

Первая' глава содержит общую характеристику работы подкрановых конструкций. Показано, что надежность подкрановых балок при режиме работы кранов 7К-8К недостаточна. Их долговечность не соответствует капитальности промышленных зданий. Наиболее распространенными и опасными повреждениями в подкрановых конструкциях являются усталостные трещины в верхней зоне стенок балок по линии сопряжения их с верхним поясом. Возникновение усталостных трещин в стенках обусловлено высоким уровнем местных напряжений , обжатия от центрального приложения силы и изгиба от кручения верхнего пояса и рельса.

Дано описание состояния вопроса местного напряженного состояния стенок подкрановых балок. Отмечено, что на уровень местных напряжений в стенках балок большое влияние оказывают неровности контактных поверхностей рельса и верхнего пояса, которые носят статистический характер. В настоящее время нормы проектирования не учитывают влияния этих неровностей.

Выполнен анализ работ, посвященных проблеме местного изгиба стенки подкрановой балки. В результате этого анализа показана, что одним из важных вопросов, связанных с исследованием надежности подкрановых балок, является изучение влияния неоднородности контактных поверхностей верхнего пояса и рельса на местный изгиб стенки, а также учет влияния поворота верхнего, пояса и рельса на смежных панелях балки, ограниченных ребрами жесткости.

Дана методика исследования влияния рассматриваемых неровностей на местный изгиб стенки и сформулированы задачи настоящего исследования. ->

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию неровностей верхнего пояса подкрановых балок.

Для изучения неровностей разработан и изготовлен переносной прибор "Профилограф" с точностью измерения 10 мк .

Измерение неровностей верхнего пояса подкрановых балок выполнено на Череповецком металлургическом комбинате в цехе листо-отделки на участке листоотгрузки. Участок оборудован электромагнитными кранами ( Ц * 16 + 16т) режима работы 7К. Подкрановые балки нераэрезные, сварные, пролетом 12м имеют сечение: верхний поле - 450x16мм; нижний пояс - 275x16мм; стенка-- 1400x14мм.

На мснент исследования неровностей верхнего пояса (январь

1991 год) производилась полная замена балок из-за большого количества трещин в верхней зоне стенок, накопившихся за 16 лет эксплуатации.

Измерение профиля верхнего пояса выполнялось в фиксирован- ■ ных точках с шагом по ширине пояса 36мм (в пяти узловых точках) и по длине балки с шагом 100мм. Всего измерено 66 панелей балок (ширина панели 1500мм). Для исключения погрешности прибора выполнена его тарировка. Результаты измерения неровностей сведены в таблицы, введены в память персональной ЭВМ, ц вся дальнейшая их обработка выполнена при помощи вычислительной машины. Аксонометрическая проекция неровности верхнего пояса подкрановой балки в панели с номером К * 60 приведена на рис. I.

В результате построения поперечных профилей неровностей установлено, что количество в общем объеме поперечных сечений верхнего пояса, имеющих выпуклость (грмбовмдность) и вогнутость, очень незначительно. В основном все, поперечные сечения имеет ярко выраженный угол наклона, а узловые точки расположены с небольшими отклонениями вдоль прямой. Для упрощения формы неровностей выполнена линейная аппроксимация их поперечных сечений функцией, имеющей вид:

Ук^-ЫЕкх + С*»« (I)

где "Ькз- и с1кз - коэффициенты аппроксимации, на^цены по методу наименьшее квадратов ;

К - номер панели балки, К * 1,2, ...,86 ;

СГ - номер поперечного сечения верхнего пояса, I ■ 1,2,..,16

Местный изгиб стенки вызывают поперечные неровности верхнего пояса, т.е. его углы наклона, которые в выражении (I) характеризуются коэффициентами "Ь к т. Значения же с!кз характери-

Г-50

)

Рис. I. Аксонометрическая проекция неровности верхнего пояса подкраноЕой балки в панели

К = 60.

Масштабы: по горизонтали I : б по вертикали 4 : I

зуют продольную неровность, влияющую на плоское напряженное состояние отенки.

Углы наклона верхнего пояса определены кэ вьфйЕашгя

(Ькг)

Угловая неровность, закрытие которой происходит в иоионт прилогвния нагрузки за счет упругой деформации рельса, его крепления и верхнего пояса, подучена в системе координат, в которой значение угловой неровности в сечениях над ребреш жесткости равно нулю. (Под словом угловая неровность понимается совокуп-

I

ность углов наклона поперечных сечений верхнего пояса одной панели балкй). Величины углов наклона поперечных сечений находятся в диапазоне от -КГ** до 10~^рад.

Выполнена оценка статистической выборки измерений по влиянию количества измерений на среднее значение углов наклона верхнего пояса балок в поперечном сечении панелей с номером 3 «8. Стабилизация среднего значения углов наклона наступает после 40 измерений. Влияние последней неровности (К я 86) составляет 1,1%. Таким образом, выполненный объем измерений угловых неровностей верхнего пояса является достаточно представительным для получения статистического материала.

В третьей главе получено теоретическое решение задачи о закрытии угловой неровности.

Рассматриваются три смежные панели под1фановой балки, в которых под действием внешних сил происходит закрытие угловых неровностей между рельсом и верхним поясом (Рис. 2).

Задача решается в два этапа. Сначала получено решение о закрытии угловой неровности в системе, состоящей из рельса, верхнего пояса и упругой прокладки, моделирующей работу крепла-

Рис. 3. Гистограмма и крирая плотности распределения двух-парамет^ического закона ВсПбулла напряжения |(5у| .

ния рельса. Рельс и верхний пояс рассматриваются как стержни, испытывающие стесненное кручение, с нулевыми граничными условиями у рельса при СО « 0; ЗС2*.и у верхнего пояса при £ = 0; СХч- ; 2С(«.; 3 ОК.. Их углы закручивания и угловые неровности ' верхнего пояса представлены в ввде тригонометрических полиномов с равноудаленным расположением узлов интерполяции. Для удовлетворения граничных условий верхнего пояса интерполяционные коэффициенты в выражении угла его закручивания находятся через значения угла закручивания верхнего пояса в интерполяционных точках. Составляется выражение полной потенциальной энергии системы, из котррого вариационным методом находятся неизвестные 1

коэффициенты и значения угла закручивания верхнего пояса.

На втором этапе решения задачи рассматривается система, состоящая из рельса, верхнего пояса, упругой прокладки, моделирующей крепление рельса и стенки балки. Задача решается аналогично предццущей, при этом вз первого решения берется функция угла закручивания верхнего пояса с точностью до коэффициента. Такой подход значительно упрощает задачу и является возможным в связи с малой изгибной жесткостью стенки. Реактивная энергия стенки балки найдена из решения, в котором стенка рассматривается как нераэреэная на 1рн панели, изгибаемая пластинка,опертая на ребра жесткости пояса балки. Решение строится по классическому методу Бубнова-Галеркина. При У « 0 ставится условие: угол поворота стенки равен углу закручивания пояса. Стенка считается иарнирно опертой на ребра жесткости и жестко защемленной в нижнем поясе.

Изгибные напряжения в стенке балки вычисляются через функцию прогиба стенки по известным формулам теории упругости.

Разработана методика определения коэффициента постели упругого слоя Кщ , моделирующего работу крепления рельса при помощи прижимных планок по ГОСТ 24741-81. Рассмотрены две расчетные схемы. В работе даны формулы для определения коэффициен-

w mVn j. nxaje

тов km и injii , соответствующих двум рассмотренным расчетным схемам, в зависимости от типа кранового рельса, шага прижимных планок и толщины верхнего пояса балки. Для большинства балок, встречающихся на практике, значения коэффициентов постели находятся в пределах 700<С \Ст< 4000 кН/рад. Для обследо-

\у I/mom

ванной балки rsm = 1730 кН/рад, i\m = 2210 кН/рад.

В связи с локальностью влияния рассматриваемых неровностей на местный изгиб стенки в теоретическом решении принимается, что эти неровности имеются только в средней панели. В крайних же панелях -г прилегание рельса к поясу идеально.

Для реализации теоретического решения задачи о закрытии угловой неровности разработана программа для персональной ЭВМ. Численный анализ напряженно-деформированного состояния стенки выполнен при Кг» = К™ . Максимальные величины напряжений пра занрытга угловой неровности возникают в сечении У =0. В результате решения задачи для каждой экспериментальной неровности в стенке баякя в расчетной точке получены три основные компонента изгибного напряженного состояния <бу^, (бхм^жук » где {I = 1,2,... ,86. За расчетную принята точка стенки с координатами 9 = 0, X = 1,50*1, в которой возникают максимальные напряжения кестдаго нэгаба стенки при кручении рельса и верхнего пояса сосредоточеншм моментом. Полученные местные из-гибные напряжения в стенке балки имеют величину, соизмеримую с аналогичными напряжениями, возникающими в стенке при кручении

верхнего пояса и рельса сосредоточенным моментом внешних сил.

Изгибные напряжения в стенке балки, вычисленные при Кп> = Кт , ниже соответствующих напряжений при К™ = К™ в среднем на-8%.

В рассматриваемой задаче при закрытии угловых неровностей деформации крепления рельса к поясу составляют около 35$, поэтому их необходимо -учитывать в расчетной схеме.

В четвертой главе дан статистический анализ изгибного напряженного состояния стенки при наличии случайных неровностей верхнего пояса подкрановой балки. Все вычисления выполнены при помощи программ на персональной ЭВМ.

Уровень местных иэгибных напряжений в стенке балки статистически не зависит от знака напряжений, поэтому значения напряжений рассмотрены по модулю, т.е. статистическому анализу подлежат массивы Юа1 ,16x1 , \<ЧТИнтерес представляют и массивы , (Эхи ЯГ л« , так как если случайная величина €эу имеет плотность распределения ( б у), то плотность распределения ее модуля имеет вид

, ^ <оа>о (2)

Вычислены характеристики эмпирических распределений массивов напряжений: <оу ,

На основании полученных результатов сделан вывод, что случайные величины ,| €>сс|, (^ху| имеют

схожие статистические характеристики. Функции плотностей распределений случайных величин напряжений €>у , 6® ЯГху близки к нормальному закону. Их расположение практически симметрично относительно оси ординат. Крияые плотностей распределений случайных величин |€)а1,|€>ас1,1^С~ха| екещеиьг по оси X вправо.

Они имеют крутую левую ветвь и пологую правую. Попытка преобразовать распределения случайных величин \<Оц\, | <б;с,1 l^x^l к нормальному закону путем их логарифмирования не привела к желаемому результату.

Статистический анализ массивов напряжений | (Qyi ,| бос1, |Я!Гха\ выполнен по единой методике. Построены их интервальные вариационные ряды. Выполнена аппроксимация этих случайных величии нормальным законом распределопия п кривой Пирсона типа УП с использованием форауш (2), трах- а двухпаранетрическими распределаштш Вейбулла. Произведено сравизнио эмпирических п теорзтнчесщк распределений случайных величин 1<оу1, | <Q<cl, |Я7ху|по критерию соглас!ш %

Установлено, что с учетом физического сшсла задачи наи-больпэго соотвотствия гаяшричзским даннки рассматриваемых случайных величин достигает двухпараыеаричэскоо распределение Вейбулла с параметром 0=0, которое удовлетворяет уровню значимости « 0,05 (см. рис. 3 для ).

Вычислены квантили распределения случайных величин |£>al, llOœl и itCccy\. Для этого использован метод последовательных приближений Ньютоиа-Рафсона. При доверительной вероятности

Р fa 0,95» обычно принятой для нормальных условий эксплуатации конструкций, от случайных угловых неровностей верхнего пояса в стенке балки возникают дополнительные изгибные напряжения: ву= 8,57 кН/сы2; <оа:= 2,57 кН/см2 иТГха* 1,37 кН/см2.

В пятой глава получено теоретическое решение задачи местного изгиба стенки при кручении верхнего пояса и рельса сосредоточенным моментом внешних сил с учетом податливости крепления рельса и влияния смежных панелей в предпосылках, аналогич1шх

задаче о закрытии угловой неровности, рассмотренной в третьей главе. Сосредоточенный момент Иъ приложен к рельсу в центре средней панели. При таком его положении в стенке балки возникают максимальные изгибные напряжения.

Данное решение позволяет получить в стенке балки три основ, ные компонента изгибного напряженного состояния: , <Осс и ТГху . Для реализации теоретического решения разработана программа для персональной ЭВМ.

Эпюры напряжений €>ц , , ЯГ асу в стенке обследованной

балки в сечении У =0, углов закручивания рельса & и верхнего пояса при = 2210 кН/рад приведены на рис. 4. В результате учета в расчетной схеме податливости крепления рель- ■ са и влияния смежных панелей максимальные изгибные напряжения в стенке обследованной балки увеличились в 2.6 раза по сравнению с аналогичными напряжениями,вычисленными по методике Е.А. Митюгова, который.не учитывал этих факторов.

Изучено влияние геометрических и физических характеристик балок на максимальное изгибное напряжение в расчетной

точке стенки (X =1,5011,, У = 0). Для инженерных расчетов

я

получены формулы максимальных изгибных напряжений в стенке . балки при 1фучении верхнего пояса и рельса сосредоточенным моментом: при жестком креплении рельса к балке ( Кж^®0 )

, (3)

с учетом податливости крепления рельса при 150<К^< 4500кН/рад

лш 150< Кт<; 1800 кН/рад соотношение Зкч./Р,

Рис. 4 Эпюры напряжений бу , ^жу в стенке балки в сечении у =0, углов закручивания рельса ©° и верхнего пояса при Кт = 2210 кН/рад.

Пунктиром показаны эрвры напряжений и углов закручивания вычисленные при наличии ниакомодульной прокладки с Ер = 500 кг/см2.

Штрих-цунктиром показаны эпюры напряжений и углов закручивания вычисленные по методика Е.А.Мит югова

где "Ьот ~ толщина стенки балки, см; си - ширина панели балки, см; "

- высота стенки балки, см;

- сумма собственных моментов инерции чистого кручения рельса и верхнего пояса балки, см^;

(/■и-и^ - соответственно момент инерции при чистом ^учении

4

рельса и верхнего пояса, см ; . Н - коэффициент Пуассона. Касательные напряжения ^х-а в расчетной точке в силу симметрии задачи равны нулю.

Суммарные изгибные напряжения в стенке балки от воздействия сосредоточенного крутящего момента и,от влияния угловых неровностей верхнего пояса предлагается определять по формулам:

; ; = , (5)

где К^ - коэффициент, учитывающий влияние угловых неровностей верхнего ггояса на уровень изгибных напряжений в стенке балки;

Ктг- коэффициент пропорциональности между напряжениями

<о$а иЯ^еа . Численное значение этих коэффициентов можно получить на примере обследованной балки

Кй = - (8,37 + 4,85)/ 4,85- 2,77,

К«с -1.37 /(8,57+4,85)^0,1,

где иЧПса;<£91» - изгибные напряжения в стенке

балки от угловых неровностей верхнего пояса при доверительной вероятности Р = 0,95, кН/см^

€> а.- иэгибные напряжения в стенке балки при кручении верхнего пояса и рельса сосредоточенным моментом М* = 1300 кНсм, кН/см2. Предложенные теоретические решения для определения местных изгибных напряжений в стенке балки позволяют учесть работу низкомодульной прокладки под подошвой кранового рельса. Теоретическую) работу тадой прокладки удобно смоделировать на основе гипотезы Винклера, отражая ее упругие свойства при скручивании рельса относительно пояса балки коэффициентом постели Ктр . Суммарный учет низкомодульной прокладки и крепления рельса может быть осуществлен введением приведенного коэффициента постели Кт рн. вместо коэффициента К щ , который определяется из выражения

Ктрч- "КтКтр/^Кт^Ктр)

Установка низкомодульной прокладки с модулем упругости

« 500 пг/см2 приводит к снижению максимальных изгибных напряжений в стэикэ обследованной балки от крутящего момента Мъ на 2,5$ (см. рис. 4), а от угловых неровностей около 30%. Учет разработанной методики определения местных изгибных напряжений в стенке в расчете существующих: подкрановых балок, принятых по сериям 1.426.2-7 Вып. 3 и 1.426.2-3 Вып. 4 показал, что стенки рассмотренных балок не удовлетворяют условию выносливости. Выполненный расчет учитывает влияние только поперечных неровностей верхнего пояса. Учзт влияния продольных неровностей и неровностей подошвы рельса приведет к еще большему перенапряжению в стенке балки. Это подтверждается практикой эксплуатации балок при режиме работы 7К-8К. Снижение уровня местных изгибных напряжений может быть достигнуто увеличением жесткости рельса к

верхнего пояса.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ '

1. Недостаточно высокая надежность подкрановых балок вызвана особенностями их работы при местном воздействии крановой нагрузки. К числу этих особенностей относится явление местного изгиба стенки, вызванное неоднородностью контактных поверхностей рельса и верхнего пояса, что является предметом исследования в данной диссертации. ^

2. В результате экспериментального исследования неровностей верхнего пояса подкрановых балок , выполненного на Черепо- . вецком металлургическом комбинате в цехе Листоотделки, установлено:

- форма неровности в поперечном направлении (по ширине пояса) близка к линейной и может характеризоваться углом наклона' осредненной прямой;

-величины углов наклона поперечные сечений, вызывапцих местный изгиб стенки, находятся г диапазоне от до 10~^рад.

3. Для определения напряженно-деформированного состояния стенки подкрановой балки при закрытии случайных угловых неровностей верхнего пояса выполнено теоретическое решение.. В расчетной схеме задачи учитывались податливость рельса, его крепления и влияние смежных панелей стенки. Деформации крепления рельса

к поясу составляют около 35?5, следовательно их необходимо учитывать,

4. В работе предлагается методика определения коэффициента постели упругого слоя К го , моделирупцего работу крепления рельса при помощи прижимных планок. В большинстве случаев его

величина находится в пределах 700 < Км < 4000 кН/р@д.

5. Случайные величины напряжений \*оу\, 1 €>сс4и \сЕГосм^ максимальные значения которых находятся по высоте стенки на границе сопряжения сэ с верхний поясом, подчиняется двухпарамэтри-ческому распределению Вейбуяла с параметром С « 0.

6. При доверительной вероятности Р «0,55 взлкчипи цветных изгибных налряжэний б у и ЯГеу от случайных угловых мэров-костей верхнего пояса подкрановой балки могут превышать напряжения, рассчитанные по методике СНиП, соответственно в 3,2 и 2,1 раза. Кроме этого в стенка возникают локальные напряжения

£>с = 2,57 кН/см2 от мастного изгиба стенки, которые на учитываются методикой СНиП.

7. Получено решение местного изгиба станки при кручении рельса и верхнего пояса балки сосредоточенным крутящим моментом внешних сил в уточненной расчетной схеме стенки балки (учет влияния смежных панелей и податливости крепления рельса). При это« полученные изгябныз напряжения в стенке по сравнению с напряжениями, вычисленными по методике СНиП, увеличились в 1,2...1,6 раза.

; 8. В инженерных расчетах предлагаются формулы (4) для вычисления максимальных изгибных напряжений в стенке балки при кручении верхнего пояса и рельса сосредоточенным моментом внешних сил.

9. Угловые неровности верхнего пояса в обследованной балке вызывают увеличение изгибных напряжений в стенке €>а и , вычисленных по предлагаемой методике, в 2,77 раза.

10. Суммарные изгибные напряжения в стенке балки ,

иЯ^са от воздействия сосредоточенного крутящего момента

внешних сил и от угловых неровностей верхнего пояса предлагается определять по формулам (5).

11. Для снижения изгибных напряжений в стенке балки от угловых неровностей верхнего пояса.эффективно применение низкомодульных прокладок.

12. Разработанная методика расчета выявила сильно действующий фактор (влияние угловых неровностей верхнего пояса на местный изгиб стенки), учет которого показывает, что стенки балок

не удовлетворяют условию выносливости. Это подтверждается практикой эксплуатации балок "при режиме работы 7К-8К.

13. Основываясь на зарубежном опыте, для повышения надежности подкрановых конструкций следует повышать качество их изготовления, в результате которого величины неровностей верхнего пояса подкрановых балок и подошвы рельса будут значительно снижены, и устанавливать под подошвой рельса газкомодульные прокладки.

Основные результаты диссертации опубликованы в работе: Кудкшин Ю.И., Колотов О.В. К вопросу о влиянии поперечных неровностей верхнего пояса на напряженное состояние стенок подкрановых, балок// Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов. Тезисы докладов. Часть 3. Экспериментальные и теоретические исследования строительных конструкций. Нижний Новгород, НАСИ, 1992.- С. 50.

■ 11 ■ ........г

Подписано в печать 12.04.93 Формат 60x84/16 Печпть офс. И-101 Обьем I уч.-изд.л. Т.100 Заказ /7^ Бесплотно

Типография МИСИ им.В.В.КуРбытева