Нужна помощь в написании работы?

Нагрузки от крана передаются на подкрановую конструкцию через колеса крана, расположенные на концевой балке кранового моста (см. рис. 7.2).

Схема крановой нагрузки приведена на рис. 9.1, а.

Рис. 9.1 К определению расчетных усилий в разрезной подкрановой балке:

а – схема крановой нагрузки от двух кранов; б – невыгоднейшая установка кранов для определения Мmax; в – установка кранов для определения Qmax;

г – схема загружения балки одним краном для определения прогиба

г)

Продолжение рис. 9.1

Подкрановые конструкции рассчитывают, как правило, на нагрузки от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности с тележками, приближенными к одному подкрановому пути. Одновременно к балке прикладываются и максимальные поперечные горизонтальные усилия.

Определение расчетных сил. Расчетные значения вертикальных сил на колесе крана с учетом коэффициента надежности по ответственности γn составляют:

Fk1 = γnk1γfFкn1 = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 450 = 495 кН;

Fk2 = γnk1γfFкn2 = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 480 = 528 кН,

где    k1 – коэффициент динамичности, учитывающий ударный характер нагрузок при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов. Коэффициент динамичности k1 принимается равным:

– при шаге колонн не более 12 м: k1 = 1,2 для групп режима работы мостовых кранов 8К; k1 = 1,1 для групп режимов работы 6К и 7К;

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

–  при шаге колонн свыше 12 м k1 = 1,1 для группы режима работы 8К;

– в остальных случаях k1 = 1,0;

γf  = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок, принимаемый по .

Нормативное значение горизонтальной силы, возникающей от торможения тележки с подъемным грузом Q = 100 т, при расчете балок для кранов режимов работы 1К – 6К определяется по формуле

Ткn = β(Q + GТ)/no = 0,05 (9,8 ∙100 + 410 ) / 4 = 17,4 кН,

где    β = 0,05 – для кранов с гибким подвесом груза и β = 0,1 – с жестким подвесом груза;

9,8 – коэффициент перехода от массы к весу груза.

При расчетах подкрановых конструкций под краны «особого» режима работы (7К и 8К) учитывают горизонтальную нагрузку, вызываемую перекосами кранов и не параллельностью крановых путей:

Ткn = 0,1Fкn .

Расчетное значение горизонтального усилия на рельсе крана

Тk = γnk2γf Ткn = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 17,4 = 19,14 кН,

где    k2 – коэффициент динамичности, принимаемый для группы  мостовых кранов режима 8К – k2 = 1,1; в остальных случаях k2 = 1,0.

Определение расчетных усилий. Расчетные момент и поперечная сила от крановой нагрузки определяются по линиям влияния от установки двух спаренных кранов наибольшей грузоподъемности или путем построения эпюр моментов и поперечных сил от грузов при невыгоднейшем загружении подкрановой балки.

Для определения наибольшего изгибающего момента в разрезной балке от заданной системы сил следует установить грузы таким образом, чтобы равнодействующая всех грузов, находящихся на балке, и ближайший к ней груз были равноудалены от середины пролета балки (рис. 9.1, б), при этом наибольший изгибающий момент Мmax будет находиться под грузом, ближайшем к середине пролета балки.

Величина равнодействующей четырех сил, действующих на балку:

R = 42 = 4 ∙ 528 = 2112 кН.

Положение равнодействующей R

Для определения усилий в балке Мmax и в месте максимального момента соответствующей поперечной силы Q находим опорные реакции:

Fа = R(2,375 + 2,8375) / 12 = 2112 ∙ 5,2125 / 12 = 917,4 кН;

Fb = R – Fа = 2112 – 917,4 = 1194,6 кН.

Определяем максимальный изгибающий момент Мmax в сечении под ближайшим к середине грузом от вертикальной нагрузки:

Мmax = Fа(4,4125 + 0,8) – Fk2 ∙ 0,8 = 917,4 ∙ 5,2125 – 528 ∙ 0,8 = 4359,55 кН∙м.

Поперечная сила в месте Мmax

Q = Fа – Fk2 = 917,4 – 528 = 389,4 кН.

Расчетное значение изгибающего момента Мx и поперечной силы в месте Мmax от вертикальной нагрузки:

Мx = αψМmax = 1,05 ∙ 0,85 ∙ 4359,55 = 3890,9 кН∙м;

QM = αψQ = 1,05 ∙ 0,85 ∙ 389,4 = 347,72 кН,

где   α – коэффициент, учитывающий собственный вес подкрановой конструкции и временную нагрузку на тормозной балке, предварительно принимае мый 1,03 для балок пролетом 6 м; 1,05 – пролетом 12 м; 1,08 – пролетом 18 м; 

ψ – коэффициент сочетания нагрузок, учитывающий вероятность совпадения нормативных нагрузок от разных кранов при одновременном их воздействии и принимаемый при учете нагрузок:

– от двух кранов режимов работы 7К и 8К – ψ = 0,95;

– от двух кранов режимов работы 1К – 6К – ψ = 0,85.

При учете одного крана вертикальные и горизонтальные нагрузки принимаются без снижения.

Для определения максимальной поперечной силы на опоре Qmax необходимо установить один из грузов непосредственно над опорой, а остальные расположить как можно ближе к этой же опоре (рис. 9.1, в).

Определяем максимальную поперечную силу от вертикальной нагрузки:

Qmax = F׳a = 12 = 1879,6 кН.

Расчетное значение поперечной силы от вертикальной нагрузки

Qx = αψQmax  = 1,05 ∙ 0,85 ∙ 1879,6 = 1674,5 кН.

Расчетный изгибающий момент Мy и поперечная сила Qy от горизонтальной поперечной нагрузки находятся при том же положении колес кранов. Поэтому при кранах одинаковой грузоподъемности Мy и Qy можно определить из соотношения горизонтальных Тк и вертикальных сил от колеса:

Мy = ψМmax(Тк/) = 0,85 ∙ 4359,55 ∙ (19,4 / 528) = 136,15 кН∙м;

Qy = ψQmax(Тк/) = 0,85 ∙ 1879,6 ∙ (19,4 / 528) = 58,7 кН.

При расчете подкрановых балок условно принимают, что вертикальная нагрузка воспринимается только сечением балки (без учета тормозной конструкции), а горизонтальная – только тормозной балкой.

В качестве тормозных конструкций используются тормозные балки или фермы. Фермы экономичнее по расходу стали, чем балки, но сложнее в изготовлении и монтаже, поэтому при большой ширине тормозных конструкций (расстояние от оси балки до нагруженной грани тормозной конструкции) > 1,25 м применяют фермы, а при  ≤ 1,25 м – балки со стенкой из рифленого листа толщиной 6 – 8 мм. Для крайних рядов колонн поясами тормозной балки являются пояс подкрановой балки и окаймляющий швеллер.

Тормозные балки, используемые как площадки для обслуживания и ремонта подкрановых путей, рассчитываются на временную нагрузку, принимаемую по техническому заданию.

Верхний пояс балки работает как на вертикальную, так и на горизонтальную нагрузки (рис. 9.2).

Рис. 9.2. К расчету подкрановой балки

Проверка сплошной подкрановой балки на прочность (при наличии сплошной тормозной конструкции) производится для верхнего волокна балки в наиболее напряженной точке А по формуле

;

для нижнего волокна балки –

где    Wx,А – момент сопротивления нетто для верхнего пояса балки;

Wx,н – момент сопротивления брутто для нижнего пояса балки;

Wy,А = Iy/xA – момент сопротивления тормозной балки для крайней точки А верхнего пояса относительно вертикальной оси  y-y (при отсутствии тормозной балки – одного только верхнего пояса балки относительно вертикальной оси).

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями