Крановые нагрузки.

При движении колеса мостового крана на крановый рельс передаются силы трех направлений

Вертикальная сила FK зависит от веса крана, веса груза на крюке крана, положения тележки на крановом мосту. Сила FK динамическая, так как из-за ударов колеса о рельс, рывков при подъеме груза возникают вертикальные инерционные силы, суммирующиеся со статической составляющей. У мостовых кранов не менее четырех колес, и, следовательно, опирание крана на рельсы статически неопределимо. При движении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колесами, движущимися по рельсу с одной стороны крана. Динамические воздействия колес крана, а также перераспределение усилий между колесами с одной стороны крана учитываются при расчете подкрановых балок, а при расчете рам вертикальная составляющая считается квазистатической и одинаковой для всех колес с одной стороны крана (небольшая разница может быть за счет смещения центра тяжести механизмов передвижения и кабины). Наибольшее вертикальное нормативное усилие FKmax определяется при крайнем положении тележки крана на мосту с грузом на крюке крана, масса которого равна грузоподъемности крана Q.

К определению нагрузок на раму от мостовых кранов 1 — подкрановые балки;  2 — колонны,  3 —- тележка  крана;  4 — крановый  мест;  5 — груз

FKmax указана в стандартах на краны или в паспортах кранов. Горизонтальная сила Тк, расположенная в плоскости поперечной рамы, возникает из-за перекосов крана, торможения тележки, распирающего воздействия колес при движении по рельсам, расстояние между которыми несколько меньше пролета крана и т. п. Нормативное значение силы Тк, передаваемой на поперечную раму, определяется по формулам:

для кранов с гибким подвесом груза: TkH=0.05(9.8Q+GT)/n0 то же, с жестким TkH=0.1(9.8Q+GT)/n0 где Q — номинальная грузоподъемность крана, т; Gr— вес тележки, кН,n о — число колес с одной стороны крана.

Сила Т может быть направлена внутрь пролета или из пролета и приложена к любому ряду колонн. Продольная сила FКП возникает от трения колес о рельс и от сил торможения крана. Нормативная сила, направленная вдоль пути, принимается равной 0,1 нормативной вертикальной нагрузки на тормозные колеса крана рассматриваемой стороны крана (обычно половина колес G каждой стороны крана — тормозные). Для крановой нагрузки установлен коэффициент перегрузки (надежности по нагрузке) n = 1,1. Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны определяется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов (при любом числе кранов на одном ярусе пролета). В многопролетных цехах в одном створе рассматривается воздействие не более четырех кранов (по 2 в разных пролетах). Горизонтальная нагрузка учитывается не более чем от двух кранов, расположенных на одних путях или в разных пролетах. Эти условности связаны с тем, что вероятность совпадения нормативных нагрузок от нескольких кранов очень мала. Вероятность

зависит от того, насколько часто краны поднимают большие грузы, масса которых близка к грузоподъемности, и поэтому связана с режимом работы кранов. Разная вероятность совпадения нормативных нагрузок от разных кранов учитывается в расчете введением коэффициента сочетаний nС, равного при учете нагрузок от двух кранов весьма тяжелого ВТ и тяжелого Т режимов работы 0,95, среднего С и легкого Л режимов — 0,85, а при учете от четырех кранов—соответственно 0,8 и 0,7. Расчетное усилие DMAX передаваемое на колонну колесами крана, можно определить по линии влияния опорных реакций (л.в.D) подкрановых балок: при наиневыгоднейшем расположении кранов на балках

Dmax=nncΣFKmaxy+nGH+ngHbT где n, nC—коэффициенты перегрузки и сочетаний; FKMAX — нормативное вертикальное усилие колеса; у— ордината линии влияния; GH — нормативный вес подкрановых конструкций (условно включаемый во временную нагрузку); gн — полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,5 кН/м2); bT— ширина тормозной площадки; b — шаг колонн.

На другой ряд колонны также будут передаваться усилия, но значительно меньшие. Силу DMIN можно определить, если заменить в формуле FKmax на F’K, т. е. на нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороной крана, кН: F’K = (9.8Q+QK)/n0- FKmax

где Q — грузоподъемность крана, т; QK — масса крана с тележкой, кН; n0 — число колес с одной стороны крана. Силы Dmax, Dmtn приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колоны, но и передают на нее изгибающие моменты:

MMAX =DMAX eK    MMIN =DMIN eK (12.7) где eK — расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр /тяжести нижней части колонны. Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил TК определяется при том же положении мостовых кранов, т. е. T=nncΣFK Hy  (12.8)

Эта сила приложена к раме в уровне верха подкрановой балки. В многопролетных цехах при определении нагрузок от мостовых кранов нужно учитывать, что при определенном положении мостовых кранов могут быть загружены несколько колонн, входящих в расчетный блок. Например, при схеме

крановая нагрузка передается на три колонны крайнего ряда 2, 3, 4, включенных в расчетный блок, и при определении силы Σy=n0. По среднему ряду только одна колонна (1), входящая в расчетный блок, воспринимает нагрузку, и Σy≠n0.