3. Общие рекомендации по проектированию

Следует уменьшать зону, которую занимает металлоконструкция, особенно под краном. Например, вариант б) на рис. 3.1 лучше, чем а).

Нужно уменьшать суммарную длину главных элементов. Поэтому при постоянном вылете вариант б) на рис. 3.2 лучше, так как вес его меньше, а жесткость больше.

Металлоконструкции должны иметь простые геометрические формы.

В большинстве случаев металлоконструкции выполняют цельносварными. Транспортные разъемы предусматривают, если длина превышает 32м или ширина – 4м. Разъемы не обязательно делать шарнирными, обычно достаточно болтового стыка фланцевого типа.

Используемый сортамент (толщина листов, диаметры труб и толщины их стенок, типы гнутых профилей, номера угольников, швеллеров и т.п.) необходимо ограничивать. Особенно важно сокращение номенклатуры труб. Трубы с переменным сечением по длине в индивидуальном и мелкосерийном производстве применять не следует. Гнутые профили, по возможности, следует делать с постоянным сечением. Балки необходимо конструировать с учетом использования автоматической сварки.

В балках наиболее полно используется материал поясов. Поэтому для уменьшения их веса основную часть материала следует сосредоточивать в поясах.

Высокие стенки балок целесообразно облегчать окнами. Тогда внутри балки можно разместить электрооборудование. Одновременно эти окна решают задачи технической эстетики.

В балках переменного сечения целесообразно изменять только высоту, оставляя ширину постоянной. Ширина листов или полос для того, чтобы исключить обрезку по длинной стороне.

Места крепления к колонне подкосов, стрел и оттяжек следует приближать к опорам.

Канаты и прутки в качестве оттяжек применять нельзя.

При механическом приводе поворота нужно увеличивать горизонтальную жесткость ферм и усиливать стыки стержней м колонной при помощи ребер, накладок и т.п.

Катет сварных швов предварительно следует назначать равным толщине более тонкого элемента в стыке. Размеры сечения шва уточняют по результатам расчета на прочность.

4. Выбор основных размеров

Ниже приводятся рекомендации, соответствующие опытным данным и обеспечивающие жесткость металлоконструкции, близкую к нормированной. Размеры сечения уточняют по результатам проверки прогиба.

4.1.Краны с внешней опорой.(рис. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

Стержни целесообразно выполнять из труб. Их диаметр должен быть у сжатого стержня не менее 1/40 свободной длины. У растянутого не менее 1/50. Диаметр колонны d_кол≈(1/40..1/50)L. В простых кранах целесообразно использовать трубу одного диаметра.

Высота балки по условиям жесткости h=L/25.

Наиболее выгодны по массе балки коробчатого сечения (рис.4.3).

Высота балки

Ширина балки b=0,5h

Толщина стенки δ_ст=(1/100…1/160)h

Толщина верхнего пояса δ_п.в.=(1,25…1,6)δ_ст

Толщина нижнего пояса, если он служит рельсом для колес электротали или тележки δ_п.н.=(3F_п/[σ])^1/2, где F_п – подвижная нагрузка от колеса, Н (см. ниже 8.2); [σ] – допускаемое напряжение на изгиб, Н/мм². Если вылет постоянный, то δ_п.в.= δ_п.н..

Размер Δ выбирается по условию размещения ходового колеса.

Предварительно можно принимать Δ=0,5D, где D –диаметр ходового колеса.

Для крана, изображенного на рис.4.4 h≈0,9(QL²)^1/4; D_кол≈0,5(QLH_кол)^1/4.