3.2.3. Нагрузки от мостовых кранов

От мостовых кранов на каркас машзала передаются нагрузки в трех направлениях:

– вертикальная нагрузка, вызванная весом крана и груза на крюке;

– горизонтальная поперечная нагрузка, вызванная силами инерции, возникающими при торможении тележки с грузом;

– горизонтальная продольная нагрузка, вызванная продольным торможением самого крана.

Однако, при расчете поперечной рамы машзала на нагрузки от мостовых кранов, учитывают только две их составляющие, действующие всегда совместно: вертикальную крановую нагрузку и горизонтальную поперечную крановую нагрузку.

Нагрузки от мостовых кранов определяют с учетом грузоподъемности кранов, группы режимов работы, способа подвески груза и положения тележки на крановом мосту. Особенностью кранового оборудования главных корпусов электростанций является большая грузоподъемность кранов (до 125 т) легкий режим работы кранов (1К-3К). При легком режиме краны работают только при монтаже оборудования и его ремонте.

Крановые нагрузки являются динамическими, однако проявление динамических эффектов на элементы поперечной рамы машзала несущественно и при расчете поперечной рамы крановые нагрузки можно рассматривать как статические.

Мостовые краны через колеса и рельсы передают сосредоточенные вертикальные и горизонтальные давления на подкрановые балки. С подкрановых балок крановая нагрузка в виде вертикальных и горизонтальных реакций передается на колонны.

При максимальном приближении тележки с грузом к колонне ряда А вертикальные давления на колеса с этой стороны крана будут максимальными ( ) (рис. 3.4,а). На эту колонну в этом случае будет действовать максимальное вертикальное давление кранов . При максимальном удалении тележки с грузом от колонны ряда А, вертикальные давления на колеса с этой стороны крана будут минимальными ( ) и на эту колонну будет действовать минимальное вертикальное давление кранов (рис. 3.4,б).

Нормативные значения и приводятся в стандартах на краны, а также в прил. 1. При определении горизонтальных реакций на колонну принимают, что силы горизонтального торможения тележек кранов передаются только на один крановый путь (по ряду А или по ряду Б). Нормативные горизонтальные нагрузки на колесо крана также указаны в прил. 1.

а

б

Рис. 3.4. Расчетные расположения кранов у колонны ряда А

а) максимальное вертикальное давление кранов;

б) минимальное вертикальное давление кранов

Машинные залы, как правило, оборудуют двумя и более мостовыми кранами. Однако крановые нагрузки на колонны и подкрановые балки определяют от совместной работы только двух сближенных кранов. Поскольку крановая нагрузка является подвижной и может занимать любое положение по длине машзала (подкрановой балки), то при расчете рамы определяют наиболее опасное расположение кранов. Для колонн наиболее опасным является такое расположение кранов, при котором сумма реакций подкрановых балок, опирающихся на данную колонну, будет наибольшей. При этом крайнее колесо одного из кранов находится над колонной, а другой кран приближен к первому настолько, насколько это позволяют длины буферов .

Расчетное расположение кранов изображено на рис. 3.5. Размеры кранов указаны в прил. 1.

Расчетное давление кранов на колонну удобно определять с помощью соответствующей линии влияния опорных реакций подкрановых балок (рис. 3.5).Определяют сумму ординат линий влияния в местах расположения колес крана, уместившихся на подкрановой балке. Наибольшее значение =1, остальные ординаты линии влияния определяются по правилам геометрии.

Вероятность совпадения максимальных нагрузок от нескольких кранов мала. Она зависит от того, насколько часто краны поднимают большие грузы и располагаются в наиболее невыгодном положении. Это учитывается в расчетах введением коэффициента сочетания нагрузок, который для групп режимов работы 1К – 3К равен = 0,85.

Рис.3.5. Расчетное загружение колонны по оси 8

крановой нагрузкой

Когда мостовые краны наиболее опасно расположены по отношению к рассматриваемой в расчете колонне (рис. 3.5), а тележки с грузом максимально приближены к ней (рис. 3.4,а), то на эту колонну будет действовать максимальное вертикальное давление

где = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для крановой нагрузки;

= 0,85 – коэффициент сочетания нагрузок при учете работы двух кранов [3];

– сумма ординат линий влияния в местах расположения колес, уместившихся в пределах линии влияния.

При аналогичном расположении мостовых кранов на подкрановых балках, но максимальном удалении тележки с грузом от рассматриваемой колонны, на эту колонну будет действовать минимальное вертикальное давление (рис. 3.4,б)

Горизонтальная крановая нагрузка на колонну, возникающая от одновременного торможения в одном направлении двух тележек с максимальными грузами

Горизонтальная крановая нагрузка передается на колонну в уровне верха подкрановой балки, где предусмотрены крепления тормозной конструкции.

Так как тележка может тормозить в двух направлениях, то и колонну рассчитывают на силу направленную слева направо и справа налево. Нормальные силы в колонне при действии нагрузки не возникают.

При использовании программы «Zal» достаточно определить и ввести в компьютер следующие три величины: , и .