8.6 Подкрановые конструкции

Подкрановые конструкции предназначены для опирания несущих элементов мостовых кранов. Они состоят из подкрановых балок, тормозных балок или ферм, крановых рельсов, креплений балок к колоннам и кранового рельса к верхнему поясу балки, крановых упоров.

Сравнительно короткий срок службы подкрановых конструкций связан с особенностями и многообразием силовых воздействий на них.

Железобетонные подкрановые балки чаще всего применяются для крановых эстакад, и в них можно отметить следующие повреждения:

– вертикальные и наклонные трещины в стенках балок и на опорных участках;

– разрушение полок балок от их увлажнения и последующего замораживания и оттаивания при расположении конструкций на открытых площадках;

– выколы бетона, обусловленные механическими повреждениями;

– уменьшение прочности бетона вследствие воздействия агрессивных эксплуатационных сред.

Повреждения подкрановых путей:

– ослабление креплений рельса к подкрановой балке;

– значительный износ головки рельса;

– смещение рельсов относительно оси подкрановых балок и наличие искривления подкрановых путей;

– геометрические отклонения от проектных положений подкрановых путей в виде продольных и поперечных уклонов;

– взаимное смещение торцов смежных подкрановых рельсов по высоте и в плане;

– недопускаемый зазор в стыках рельсов, приводящий к дополнительному динамическому воздействию.

Основными причинами повреждений железобетонных подкрановых конструкций являются:

– неравномерная осадка колонн;

– динамический характер воздействия крановых нагрузок;

– воздействие эксплуатационной среды;

– отсутствие мониторинга за техническим состоянием стыков рельсов, болтовых соединений элементов и т. п.

Основные повреждения стальных подкрановых балок:

– разрешение противокоррозионных защитных покрытий;

– продольные трещины в околошовной зоне;

– разрушения сварного шва в сопряжениях опорного ребра со стенкой и верхним поясом;

– повреждения креплений балок к колоннам и между собой;

– повреждения креплений тормозной конструкции к основной колонне;

– трещины в вертикальных диафрагмах, прикрепляющих подкрановую балку к колонне;

– отрыв вертикальных диафрагм от колонн.

Появление продольных трещин вызывает сложное напряженное состояние в сопряжении верхнего пояса металлической балки со стенкой, чему способствуют остаточные сварочные напряжения и дефекты сварного шва.

Трещины в подкрановых балках, выполненных из прокатных профилей, обычно являются результатом хрупкого разрушения из-за низкого качества стали и большого содержания в ней углерода, фосфора и серы. Следует иметь в виду, что подкрановые балки, выполненные из кипящих сталей с повышенным содержанием фосфора и серы, чаще подвержены хрупкому разрушению, так как фосфор делает сталь хрупкой (хладоломкой) при низких температурах и уменьшает ее пластичность при нагреве. Сера делает сталь трещиноватой при высоких температурах.

Трещины в вертикальных диафрагмах, прикрепляющих подкрановую балку к колонне, обычно являются результатом жесткого сопряжения подкрановых балок с колоннами, что препятствует повороту балки на опоре, а также прогиба балки и низкого качества стали диафрагм.