Подкрановых балок нагрузками от колес мостовых кранов

Продольная сжимающая сила

где F_k,max – максимальное нормативное давление на колесо крана, приводимое в стандартах на краны:

F_k1,max = 450 кН и F_k2,max = 480 кН для крана Q = 100/20 (см. табл. 2.2);

y_i – ордината линии влияния опорной реакции подкрановой балки;

n – количество колес двух кранов, передающих нагрузку через подкрановые балки на рассматриваемую колонну;

γ_f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;

ψ – коэффициент сочетаний, равный ψ = 0,85 при учете двух кранов с режимами работы 1К–6К; ψ = 0,95 при учете двух кранов с режимами работы 7К и 8К и ψ = 1 при учете одного крана.

Рис. 3.3. Схема расположения колес одного крана на рельсе

При учете одного крана вертикальные и горизонтальные нагрузки от него необходимо принимать без снижения.

Вес подкрановой части колонны

G_к,н = (∑F_нρψ_кl_к,н/к_М)/R_y =

= (3132,75 · 78,5 · 2 · 14,1 / 0,45) / (24 · 10⁴) = 64,21 кН = 6421 кг.

Сила, приложенная к низу подкрановой части колонны по оси ее сечения:

F_н = G_к,н + G_ст,н = 64,21 + 202,5 = 266,7 кН.

Сила, приложенная к низу надкрановой части колонны по оси ее сечения, включает в себя собственный вес верхней части колонны и вес стен выше уступа:

F_в = G_к,в + G_ст,в = 8,99 + 199,5 = 208,49 кН.

Вес подкрановой конструкции при пролете 12 м

G_пб = G_пб,nγ_f = 84,38 · 1,05 = 88,6 кН.

3.2.2. Воздействия от мостовых кранов

Нагрузки от мостовых кранов определяют с учетом группы режимов работы кранов, вида привода и способа подвески груза.

На крановый рельс от колес крана передаются: вертикальные силы F_k, которые зависят от веса крана, грузоподъемности крана и положения тележки на крановом мосту; горизонтальная поперечные сила T_k, возникающие при торможении тележки с грузом; горизонтальная продольная сила T_kр, возникающая при продольном торможении крана с грузом и воспринимаемая вертикальными связями по колоннам.

Вертикальные и горизонтальные поперечные воздействия воспринимаются поперечной рамой. Максимальные вертикальные нагрузки передаются на колонну рамы подкрановыми балками на уровне их нижнего пояса в виде вертикального опорного давления D_max, когда тележки с грузом при совместной работе двух кранов наибольшей грузоподъемности расположены в непосредственной близости от колонны. Минимальные вертикальные нагрузки в виде вертикального опорного давления D_min передаются на колонну рамы с противоположной стороны крана.

Горизонтальная нагрузка передается на колонну через те же колеса тормозными конструкциями на уровне верхних поясов подкрановых балок, полагая, что эта нагрузка целиком передается на одну сторону кранового пути, распределяется поровну между всеми колесами и может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

Вертикальное давление определяют по линии влияния опорной реакции подкрановой балки (см. рис. 3.2). Расчетное вертикальное давление на колонну D_max = 2301,8 кН от двух сближенных кранов грузоподъемностью 100 т при шаге колонн B = 12 м было определено ранее при установлении веса колонны (см. п. 3.2.1).

Расчетное значение вертикального давления крана на противоположную колонну

где n – количество колес всех кранов, передающих нагрузку на рассматриваемую колонну;

F_k,min – минимальное нормативное давление одного колеса крана, определяемое по формуле

F_k,min = (Q + G_кр)/n_o – F_k,max = (1000 +1450) / 4 – 465 = 147,5 кН,

здесь Q = 1000 кН – номинальная грузоподъемность крана;

G_кр = 1450 кН вес крана с тележкой (см. табл. 2.2);

n_o = 4 – количество колес на одной стороне крана.

В кранах с грузоподъемностью Q ≥ 80 т F_k,max для разных колес различно, в расчете обычно принимается среднее значение максимальных давлений колес:

F_k,max = (F_k1,max + F_k2,max)/2 = (450 + 480) / 2 = 465 кН

и соответственно вычисляется среднее значение минимальное давление колеса F_k,min.

Для более точного расчета минимальные давления колес крана распределяются пропорционально распределению максимальных давлений:

F_k1,min = F_k,min(F_k1,max/F_k,mak) = 147,5 (450 / 465) = 142,7 кН;

F_k2,min = F_k,min(F_k2,max/F_k,mak) = 147,5 (480 / 465) = 152,3 кН.

Вертикальное давление

При совмещении оси подкрановой балки с осью подкрановой ветви колонны силы D_max и D_min прикладываются по отношению к геометрической оси сечения нижнего участка колонны с эксцентриситетом e_k, принимаемым примерно равным (0,45–0,55)h_н.

Приняв предварительно e_k = 0,5h_н = 0,5 · 1,25 = 0,625 м, определяем сосредоточенные моменты от вертикального давления кранов:

M_max = D_maxe_k = 2301,8 · 0,625 = 1438,63 кН·м;

M_min = D_mine_k = 743,56 · 0,625 = 464,73 кН·м.

Нормативное значение горизонтальной силы, действующей на одно колесо от поперечного торможения тележки с грузом в направлении вдоль кранового моста, определяется по формуле

T_k,n = β(Q + G_T)/n_о = 0,05 (1000 + 410) / 4 = 17,63 кН,

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

G_T = 410 кН – вес тележки.

Расчетное значение горизонтальной силы на колонну от поперечного торможения тележек кранов при том же расположении колес мостовых кранов определяется по линии влияния опорной реакции тормозной балки, такой же, как и для подкрановой балки: