Расчёт устойчивости крана

Под устойчивостью крана понимается его способность противодействовать опрокидывающим моментам. Расчет устойчивости крана производится при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).Расчет устойчивости производится в соответствии с нормативными документами, например, РД 22−166−86 Краны башенные строительные. Нормы расчета. [50].

Кран должен быть устойчив при действии опасной комбинации нагрузок относительно ребра опрокидывания, при котором кран по устойчивости максимально приближается к предельному состоянию.

Для обеспечения устойчивости крана должно выполняться неравенство.

(5.1),.

где К — коэффициент перегрузки, учитывающий отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону;

— момент от нормативных составляющих нагрузок;

— коэффициент условий работы.

— расчётная несущая способность по моменту, принимаемая равной удерживающему моменту.

Расчёт грузовой устойчивости должен производиться в соответствии с расчётной схемой на рисунке 5.1.

Рисунок. 5.1 Удерживающий момент должен определяться по формуле.

(5.2),.

где — нормативная составляющая веса крана, кН;

— расстояние от центра масс крана до вертикальной плоскости проходящей через ребро опрокидывания, определённое с учётом наклона крана в сторону опрокидывания.

Опрокидывающий момент от нормативных составляющих нагрузок должен определяться по формуле.

(5.3),.

где — нормативная составляющая веса груза, кН;

— момент относительно ребра опрокидывания от нормативной составляющей ветровой нагрузки рабочего состояния, действующей на груз;

— расстояние от точки подвеса грузового полиспаста до вертикальной плоскости, проходящей через ребро опрокидывания, определённое с учётом наклона крана в сторону опрокидывания.

Коэффициент изменчивости должен определяться по формуле.

(5.3),.

где — момент относительно ребра опрокидывания от среднего квадратического отклонения случайной составляющей веса поднимаемого груза, кНм;

— момент относительно ребра опрокидывания от среднего квадратического отклонения случайной составляющей ветровой нагрузки на кран, кНм;

— момент относительно ребра опрокидывания от среднего квадратического отклонения случайной составляющей ветровой нагрузки на груз, принимаемый равным 0,1 момента от нормативной ветровой нагрузки на груз, кНм;

— момент относительно ребра опрокидывания от средних квадратических отклонений случайных составляющих нагрузок, вызванных работой механизмов подъёма груза и передвижения крана, кНм.

Расчёт собственной устойчивости крана должен проводиться для его рабочего и нерабочего состояний в соответствии с расчётной схемой I приведённой на рисунке 5.2.

Для кранов, у которых в нерабочем состоянии допускается свободное вращение поворотной части, допускается рассчитывать собственную устойчивость в соответствии с расчётной схемой II приведённой на рисунке 5.2, если под действием ветра нерабочего состояния поворотная часть может занять такое положение.

Удерживающий момент должен определяться по формуле (5.2), причём ребро опрокидывания должно соответствовать принятой расчётной схеме.

Опрокидывающий момент от нормативных составляющих нагрузок должен приниматься равным моменту от нормативной составляющей ветровой нагрузки, действующей на кран соответственно в рабочем и нерабочем состояниях.

Коэффициент изменчивости должен определяться по формулам:

для рабочего состояния (5.4);

для нерабочего состояния (5.5),.

где — коэффициент динамичности для свободностоящих кранов.