Расчет и конструирование подкрановых конструкций

К подкрановым конструкциям относятся:

• · подкрановые балки;
• · тормозные балки;
• · вертикальные и горизонтальные связи, обеспечивающие необходимую жесткость и неизменяемость конструкции;
• · крановые рельсы с креплениями и упорами.

Подкрановые балки работают на подвижную динамическую нагрузку от мостовых кранов, воспринимая большие сосредоточенные силы давления крановых колес и испытывая одновременное воздействие вертикальных и горизонтальных (от торможения крановой тележки) нагрузок.

Определение действующих нагрузок. Расчетные внутренние усилия

Расчет подкрановой балки обычно производят на совместное действие двух сближенных кранов с грузовыми тележками, тормозящими вблизи балки.

Расчетные значения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок определяют по формулам:

F = F_{n f h} k_d1 ;

T = T_{n f h} k_d2 ,.

T_n= T₀/n₀.

Здесь F_n = 320 кН — нормативная сила вертикального давления колеса крана на рельс; _f = 1.1 — коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок; _n = 0.95 — коэффициент надежности по ответственности; k_d1 =1 и k_d2 =1 — коэффициенты динамичности; = 0.85 — коэффициент сочетаний; T_n — нормативная горизонтальная нагрузка, приходящаяся на одно колесо крана; T₀ — полная нормативная горизонтальная нагрузка, вызываемая торможением тележки крана; n₀ = 2 — число колес с одной стороны крана.

Рисунок 3.

T₀ определяется по следующей формуле:

T₀ = (Q + G),.

где, = 0.05; Q = 320 кН — грузоподъемность крана, G = 85 кН — вес тележки.

T₀ = 0.05 (320 + 85) =20.25 кН.

T_n = 20.25 / 2 = 10.125 кН.

F = 320*1.1*0.95*1*0.85 = 284.24 кН.

T = 10.125*1.1*0.95*1*0.85 = 9.038 кН Максимально возможные внутренние усилия в подкрановой балке:

Максимально возможный изгибающий момент в разрезной балке, нагруженной системой взаимосвязанных подвижных грузов, возникает в том случае, если равнодействующая этой системы грузов и ближайший к ней груз равноудалены от середины пролета балки. Максимальный изгибающий момент возникает в этом случае в сечении под этим грузом (правило Винклера).

Для определения максимально возможной перезывающей силы в балке от вертикальной нагрузки, краны располагают таким образом, чтобы одно из колес находилось непосредственно над опорой, а остальные — как можно ближе к ней.

Рисунок 4. Эпюры внутренних усилий.

Расчетные внутренние усилия в балке от действия вертикальных крановых нагрузок с учетом собственного веса подкрановых конструкций M_F и Q_F получают умножением величин M_max и Q_max на коэффициент ₁ = (1.05 1.07).

M_F = M_max * ₁ = 690.67 * 1.05 = 725.2 кН*м.

Q_F = Q_max * ₁ = 227.36 * 1.05 = 238.73 кН Расчетные изгибающий момент MT и перерезывающая сила QT от горизонтальной нагрузки, вызываемой торможением тележки, определяются по формулам:

M_T = (T / F)* M_max = (9.038 / 690.67)* 284.24 = 21.96 кН*м.

Q_T = (T / F)* Q_max = (9.038 / 227.36)* 284.24 = 7.23 кН.