Расчет подкрановой балки

Подкрановую балку принимаем сплошного сечения в виде сварного двутавра из 3-х листов. Выполняем из стали С-245, R_y=24 кН/см². Расчетная схема балки – однопролетная. Режим работы крана – средний, пролет подкрановой балки равен шагу поперечных рам В=12 м. Используем таблицу 1, из которой определяем максимальное давление колеса F_k=489 МПа, вес тележки G_t=363 кН, тип кранового рельса КР-120.

Также из приложения 1 выбираем схему крана Q=100т и оттуда же размеры k=4600 мм , В₂=9350 мм.

Наибольшие вертикальные усилия на колесе F_kⁿ принимаем по приложению 1 (F_kⁿ =489 МПа). Поперечное горизонтальное усилие на колесе определяется по формуле для кранов тяжелого режима работы =0,1* _;

_{для среднего и легкого режимов работы} = 0,05 (9,8 Q +G_t)/n_0,

где Q-номинальная грузоподъемность крана, Q=100т;

G_t -вес тележки, кН, G_t=363 кН;

n_o- число колес одного крана. n_o=4

= 0,05 (9,8 *100 +363)/4=16.8 кН.

_{Определяем расчетное усилие на колесе крана с учетом коэффициента надежности} γ_n=0.95:

F_k= γ_n *n*n_c*k₁ * F_кⁿ, где

n- коэффициент надежности по нагрузке (коэффициент перегрузки) принимается равным n= 1.1 - для крановых нагрузок.

n_c -коэффициент сочетания нагрузок, для тяжелого режима работы 0,95, среднего и

легкого режима работы 0,85.

k₁ - коэффициент динамичности , учитывающий ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов и принимаемый по таблице коэффициентов, k₁=1.

F_кⁿ- нормативное давление колеса (по приложению 1 оно равно 489 МПа).

F_k= 0.95 *1.1*0.85*1 *489=434.4 кН.

_{Определяем расчетное поперечное усилие:}

T_k= γ_n *n*n_c*k₂ * T_кⁿ

Таблица коэффициентов динамичности k₁ и k₂.

Режим работы крана	Шаг колонн, м	k1	k2
Легкий, средний	Независимо от шага колонн	1	1
Тяжелый	Шаг колонн ≤12 м	1.1	1

T_k= 0.95 *1.1*0.85*1 *16.8=14.92 кН

Определяем расчетные значения моментов от вертикальной и горизонтальной нагрузок. Для этого строим линию влияния момента, на которой устанавливаем 2 крана таким образом, чтобы сумма ординат линии влияния (∑У) была максимальной. Это невыгоднейшее расположение крана.

Эпюра М:

_{В=12 м.}

_{3 /6 = y1/2.15 y1=1.075}

_{3 /6 = y2/ (2.15+0.9) y2= 1.525}

_{3 /6 = y4/ (4.6+0.5) y4 = 2.55}

_{3 /6 = y5/ 0.5 y5 = 0.25}

_{∑Y = y1+y2+y3+y4+y5 = 8.4}

М_х=α*ΣF_k*y_i , где α – коэффициент, учитывающий влияние веса подкрановых конструкций:

для пролетов 6м α=1.03

пролетов 12м α=1.05

Расчетные моменты:

М_х=1.05*434.4*8.4 = 3831.4 кН*м

М_y=ΣT_k*y_i = 14.92 * 8.4 = 125.3 кН*м

Расчетные горизонтальные и вертикальные силы определяем используя линию влияния Q. Располагаем два крана невыгоднейшим образом.

Эпюра Q:

_{В=12 м.}

_{1 /12 = y2/11.1 y2=0.925}

_{1 /12 = y3/ 6.5 y3= 0.54}

_{1 /12 = y4/ 5.6 y4 = 0.47}

_{1 /12 = y5/ 2.65 y5 = 0.22}

_{1 /12 = y6/ 1.75 y5 = 0.15}

_{∑Y = y1+y2+y3+y4+y5+ y6 = 3.305}

_{Расчетные силы:}