Напряжения в стенках подкрановых балок повышенного ресурса при местном кручении верхнего пояса

• Автор: Чалков, Геннадий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Обзор основных направлений повышения долговечности подкрановых

конструкций
1.2. Краткий обзор существующего опыта совершенствования конструктивной формы подкрановых конструкций с целью повышения ресурса
1.3. Анализ существующих инженерных зависимостей по определению напряжений при местном кручении верхнего пояса.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЕРХНЕЙ ЗОНЫ СТЕНКИ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ ПРИ МЕСТНОМ КРУЧЕНИИ ВЕРХНЕГО ПОЯСА

2.1. Задачи и методика эксперимента

2.2. Модели для экспериментального исследования

2.3. Анализ особенностей переходных зон в сварных и прокатных профилях

2.4. Исследование зависимости изменения напряжений по высоте верхней зоны стенки
2.5. Анализ влияния отклонений фактических толщин элементов проката
на величину напряжений сгл .
2.6. Анализ предельных напряжений тл.
2.7. Анализ влияния длины отсека стенки на величину напряжений сгЛ
2.8. Анализ влияния шахматного расположения ребер жесткости на величину напряжений сг,,,
2.9. Анализ влияния тормозной конструкции на величину напряжений оА,
2 Исследование влияния совместной работы рельса и пояса на снижение напряжений ст .
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЕРХНЕЙ ЗОНЫ СТЕНКИ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК ПРИ МЕСТНОМ КРУЧЕНИИ ВЕРХНЕГО ПОЯСА .
3.1. Задачи и этапы проведения численного исследования.
3.2. Обоснование параметров моделей балок и схем загружения
3.3. Краткий обзор проведенных исследований напряженного состояния
подкрановых балок с использованием метода конечных элементов
3.4. Расчетные схемы моделей подкрановых балок метода конечных элементов
3.5. Проверка корректности построения расчетных моделей сопоставлением с результатами физического эксперимента
3.6. Анализ влияния формы перехода стенки к поясу на величину напряжений .
3.7. Расширение диапазона численных моделей. Сопоставление результатов численных расчетов с результатами физического эксперимента.
Анализ предельных напряжений оуМ.
3.8. Анализ зависимости напряжений подлине верхней зоны стенки .
3.9. Снижение напряжений при местном кручении в подкрановых балках с
увеличенной толщиной верхней части стенки.
3 Влияние тормозной конструкции на уровень напряжений при местном
кручении
3 Анализ компонент напряженнодеформированного состояния верхней
зоны стенки прокатных подкрановых балок при местном кручении .
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФОРМ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК
Выводы по главе 4
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В. Чалков Исследования, расчет, проектирование и безопасная эксплуатация сгроительных конструкций, зданий и сооружений тез. Челябинск ЮУрГУ, . Васюта Б. Н. О тенденциях и противоречиях развития подкрановых конструкций Текст Б. И. Васюта, Г. В. Чалков Монтажные и специальные работы в строительстве. С. 4. Васюта Б. И. Экспериментальное исследование моделей подкрановых балок на основе прокатных профилей при местном кручении верхнего пояса сообщение 1 Текст Б. Н. Васюта, Г. В. Чалков Известия вузов. Строительство. С. . Васюта Б. Н. Экспериментальное исследование моделей подкрановых балок на основе прокатных профилей при местном кручении верхнего пояса сообщение 2 Текст Б. Н. Васюта, Г. В. Чалков Известия вузов. Строительство. С. . Васюта Б. Н. Универсальная инженерная зависимость для определения напряжений от кручения в подкрановых балках Текст Б. Н. Васюта, Г. В. Чалков Тез. Новосибирск НГАСУ Сибстрин, . Васюта Б. Н. Экспериментальное исследование моделей подкрановых балок на основе прокатных профилей при местном кручении верхнего пояса сообщение 3 Текст Б. Н. Васюта, Г. В. Чалков Известия вузов. Строительство. С. . Васюта Б. И. Инженерная методика определения напряжений в стенках подкрановых балок при местном кручении верхнего пояса Текст Б. Н. Васюта, Г. В. Чалков Тез. Новосибирск НГАСУ Сибстрин, . Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемой литературы 3 источника. Общий объем диссертации 4 страницы, в гом числе иллюстраций и таблиц. Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы цель, задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе приведен обзор основных направлений исследования проблемы повышения долговечности ПК. Проведена классификация путей совершенствования КФ ПБ но принципам конструирования. Выполнен анализ имеющихся инженерных решений для определения напряжений в стенках ПБ при местном кручении верхнего пояса, где показана ограниченность применения существующих решений к балкам повышенного ресурса. Обоснована необходимость совершенствования инженерной методики определения напряжений местного изгиба стенки для таких IIБ. Во второй главе представлены результаты экспериментального исследования НДС стенки ПБ трех конструктивных форм при местном кручении верхнего пояса. Исследованы зависимости распределения напряжений по высоте стенки балок на основе сварных и прокатных профилей. Изучены фактические отклонения толщин ВЗС от номинальных значений и их влияние на величину изгибных напряжений. Исследованы зависимости предельных напряжений в безреберном случае, влияние длины отсека стенки на величину изгибных напряжений, влияние шахматного расположения ребер жесткости на высокопрочных болтах. В третьей главе приведены результаты численного исследования НДС ВЗС моделей подкрановых балок. Проведено построение и проверена корректность численных моделей МКЭ. Спланирован многофакторный численный эксперимент с охватом широкого диапазона геометрических параметров ПБ. Исследовано влияние прокатной выкружки на величину напряжений по сравнению с балкой сварного сечения. Решена задача определения напряжений местного изгиба в стенках переменной толщины. Исследовано влияние ТК и аналитически решена задача влияния ТК на величину изгибных напряжений. Проведен анализ компонент НДС по длине ВЗС при местном кручении верхнего пояса. В четвертой главе проведено техникоэкономическое обоснование применения подкрановых балок повышенного ресурса на основе использования прокатных профилей. В приложении 1 представлена инженерная методика по определению напряжений в стенке ПБ при МКП, предназначенная для подкрановых балок с поперечным сечением в виде сварного или прокатного двутавра, а также с верхним поясом из прокатного тавра в том числе с переменной толщиной стенки в широком диапазоне длины отсека стенки. Методика учитывает наличие или отсутствие ТК, расположение ребер жесткости в шахматном порядке, а также взаимное влияние смежных колес крана. В приложении 2 представлены акты внедрения результатов исследования.