1. Підкранові балки;

2. Особливості розрахунку суцільних під­кранових балок;

3. Умови роботи підкранових балок.

Література:

Обов'язкова: [2] Клименко Ф.Є. Металеві конструкції: . Львів: Світ 2002 с. 146 - 150.

Додаткова: [1] Чертов І.М. Зварні конструкції: Підручник.- К.: Арістей, 2006. с.

До складу підкранових конструкцій належать підкранові балки або ферми, гальмівні балки (ферми), зв'язки, вузли кріплення підкранових конструкцій, кранові рейки з елементами їх кріплення.

Підкранові балки — це такі кон­струкції, уздовж яких рухаються мостові ванта­жопідйомні крани, що обслуговують промислові цехи. Мостові крани переміщаються по рейках, вкладених на верхній пояс підкранової балки.

Підкранові балки можуть бути суцільними (роз­різними або нерозрізними) і рідше решітчастими.

Основні особливості роботи підкранових балок: сприйняття рухомого вертикального навантажен­ня від крана динамічного характеру дії на балку; дія великих зосереджених сил від коліс крана, які спричинюють зминання в стінці балки; на­явність поперечних гальмівних сил, які зумовлю­ють виникнення у верхньому поясі балки в го­ризонтальній площині додаткових напружень.

Навантаження від крана передається на під­кранові конструкції через колеса крана. Залежно від вантажності крана з кожного боку може бути два, чотири і більше коліс.

Підкранові конструкції розраховують в усіх випадках на навантаження двох кранів у най­ближчому стані, при якому виникають найбільші вертикальні та горизонтальні зусилля.

Власну масу підкранових конструкцій прий­мають із довідників, визначають її за рахунок збільшення розрахункового зусилля від верти­кального кранового навантаження на коефіцієнт а що для балок 6 м дорівнює 1,03; 12 м — 1,05: 18 м — 1,08.

Конструктивне рішення підкранових балок залежить від величини навантаження прольоту та режиму роботи мостових кранів При кранах вантажністю до 500 кН на прольоти 6,0 м застосовують прокатні двотаврові профілі підсилені горизонтальними листами або кутника­ми. Для більших прольотів і кранів більшої ван­тажності використовують зварні двотаврові бал­ки з горизонтальною гальмівною конструкцією.

При кранах вантажністю 500 кН і більше та прольотах понад 6 м конструюють спеціальні гальмівні балки або ферми. Для гальмівної конструкції з відстанню від осі підкранової балки до зовнішньої грані гальмівної конструкції крайнього ряду до 1,25 м застосовують гальмівну балку з стінкою з рифленого сталевого листа товщиною 6...8 мм.

Особливості розрахунку суцільних під­кранових балок.

Суцільні підкранові балки роз­раховують подібно до суцільних балок на статич­не навантаження з цілим рядом особливостей.

Визначення розрахункових моментів і попе­речних сил від кранових навантажень виконують за лініями впливу від двох спарених кранів або за рахунок побудови епюри моментів і попере­чних сил від найневигіднішого розміщення рухо­мого навантаження від коліс мостових кранів у прольоті балки. Для визначення найбільшого зги­нального моменту слід знайти навантаження від коліс крана таким чином, щоб середина балки знаходилась на однаковій відстані від рівнодійної всіх навантажень і від найближчого до неї колеса з навантаженням, під яким і буде діяти найбіль­ший згинальний момент. Оскільки поперечний переріз з найбільшим моментом знаходиться біля середини прольоту балки, згинальний момент М_max можна визначити, використовуючи лінії впливу моменту для сере­дини прольоту.

Розрахунковий згинальний момент М і попе­речну силу Q від гальмівного горизонтального на­вантаження знаходять при тому ж положенні мостових кранів. У зв'язку з цим при кранах од­накової вантажності М і Q, можна визначити зі співвідношення горизонтальних і вертикаль­них сил від коліс.

Особливістю роботи підкранової балки є дія рухомого зосередженого навантаження на стінку через верхній пояс балки, що призводить до міс­цевого стиску. Місцевий стиск від коліс крана роз­поділяється між рейкою і поясом на ділянці стін­ки, в якій виникає місцеве нормальне напруження .

Порядок підбору перерізу підкра­нової балки. Спочатку визначають потрібний момент опору перерізу підкранової балки, прий­маючи зменшення розрахункового опору сталі на 15...25 МПа. Це зумовлено тим, що у верхньому поясі балки виникають додаткові напруження від горизонтальних сил гальмування, які на першій стадії розрахунку в рівняння не входять. Далі переріз підкранових балок підбирають у такій же послідовності, як і складених балок.

Тема: Зварні колони. Призначення та класифікація колон. Типи перерізів колон.

План:

1. Призначення колон;

2. Типи колон;

3. Основні елементи колони.

4. Типи перерізів колон:

   0. Суцільні колони;

   1. Наскрізні колони.

5. Етапи проектування колон.

Література:

Обов'язкова: [2] Клименко Ф.Є. Металеві конструкції: . Львів: Світ 2002 с. 89 - 91.

Додаткова: [1] Чертов І.М. Зварні конструкції: Підручник.- К.: Арістей, 2006. с.259 - 258

Колони, як і балки,— найбільш поширені кон­струкції. Вони призначені для підтримання еле­ментів робочих майданчиків, перекрить, покрі­вель, трубопроводів, естакад, шляхопроводів то­що. Навантаженням для колон є опорні реакції конструкцій, що на них спираються. Далі ці зу­силля найчастіше передаються на фундаменти або, в окремих випадках, на нижче розміщені конструкції.

Центрально стиснуті колони працюють на поздовжню силу, прикла­дену по осі колони, або симетрично щодо її осі, що призводить до рівно­мірного стиску поперечного перерізу. Ексцентрично стиснуті колони, крім осьового стиску від поздовжньої сили, працюють також на вигин від мо­менту (рис. ).

Рис. Типи колон

Колона складається з трьох елементів:

оголовника — конструктивного елемента, на який безпосередньо передаються опорні реакції конструкцій, що спираються на колону;

бази — елемента, який передає зусилля ко­лони на бетон фундамента;

стержня — основного конструктивного еле­мента, який передає навантаження з оголовника на базу.

Матеріалом металевих колон найчастіше є сталь. У минулому були поширені чавунні колони. Але маса таких колон велика. Окрім цього, з'єд­нання чавунних колон з іншими конструкціями складне. Алюмінієві сплави застосовують рідко через високу вартість матеріалу і низьку загальну та місцеву стійкість.

Колони розподіляються за конструкцією перерізу стояка - на суцільні і наскрізні (ґратчасті). Суцільними стояками є такі, для яких обидві цен­тральні осі є матеріальними, тобто такими, що перетинають тіло перерізу .

Найдешевшими є колони з прокатних широко-поличкових двотаврів (рис. а), ширина пе­рерізу яких наближена до висоти. Звичайні двотаври невигідні, тому що мала ширина перерізу спричиняє їх низьку стійкість у площині, пара­лельній поличкам.

При великих навантаженнях (5000 кН і біль­ше) доцільні складені суцільні перерізи. Найпрос­тіші й економічніші зварні двотаври (рис. б), які виготовляють на потокових високомеханізо-ваних та автоматизованих лініях.

Рис. Поширені типи перерізів суцільних колон.

Менш економічно вигідними за витратами ме­талу, але простішими у виготовленні (особливо в умовах будівельного майданчика) є колони з про­катних профілів (рис. в). Але через обме­женість сортаменту вони мають відносно невели­ку несучу здатність. З прокатних профілів мо­жуть компонуватися як відкриті, так і замкнені перерізи. Колони замкненого перерізу мають кра­щий зовнішній вигляд і близьку чи рівну загальну стійкість у всіх напрямках. Але їхні внутрішні поверхні недоступні для огляду і захисту від ко­розії. Тому при підвищеній агресивності зовніш­нього середовища внутрішній об'єм таких колон треба герметизувати, що найпростіше виконати у колонах з труб (рис. г), але приєднання до них інших конструкцій є складним.

При великих навантаженнях і малих розра­хункових довжинах і розмірах перерізу (напри­клад, колони багатоповерхових висотних буді­вель) застосовують суцільні прямокутні перерізи, набрані з окремих листів, зварених між собою (рис. д).

Легкі колони під невеликі навантаження мо­жуть бути виконані з гнутих профілів (рис. є).

Наскрізними стояками вважаються такі стояки, для яких хоча б одна центральна вісь не є матеріальною, тобто вільною, що не перетинає тіло перерізу.

Стержень наскрізної колони складається з окре­мих гілок, з'єднаних між собою за допомогою планок чи решіток. Використовують такі колони при відносно невеликих навантажен­нях (до 5000...6000 кН) і значній висоті, коли ви­моги до жорсткості високі. Порівняно з суціль­ними вони вимагають більших витрат праці на виготовлення.

Прозір між вітками приймають, виходячи з умови стійкості, але не меншим за 100...150 мм, щоб забезпечити вільний доступ до внутрішніх поверхонь для їхнього очищення і нанесення ан­тикорозійних захисних покрить.

Спільна робота окремих гілок перерізу забеспечується решітками чи планками. Схему ґраток найчастіше приймають трикутною чи трикутною з проміжними стояками. Широко використовують і безрозкісне рішення у вигляді планок. З'єднання з допомогою решіток має більшу жорсткість, але трудомісткіше у виконанні. Безрозкісне з'єднання планками простіше у виготовленні і естетичніше. Воно найчастіше використовується у відносно не­великих колонах із зусиллями до 2000...3000 кН і незначною висотою. Розкісні решітки стають вигіднішими при великих відстанях між вітками колони Ь > 800...1000 мм, коли план­ки дуже громіздкі.

Для підвищення жорсткості колон на скручу­вання від випадкових дій і впливів при виготов­ленні та під час монтажу і збереження незмін­ності контуру у наскрізних колонах передбачають діафрагми через 3...4 м по висоті.

Відносно матеріальної осі х — х переріз розгля­дають як суцільний. На гнучкість стержня пер­пендикулярно до вільної осі у — у значно впливає деформативність з'єднувальних елементів — пла­нок чи решіток. Добір перерізу

Проектування центральностиснутого стояка колон потребує розв'я­зання таких етапів:

• вибір матеріалу;

• складання розрахункової схеми та визначення внутрішніх зусиль;

• визначення потрібної площі перерізу стояка;

• конструювання перерізу;

• визначення гнучкості стояка;

• перевірка міцності і стійкості стояка;

• конструювання зварних з'єднань.

наскрізної колони починають з умови забезпечення стійкості віднос­но матеріальної осі. Виконують його аналогічно суцільним перерізам.

Тема: Складання розрахункової схеми. Визначення потрібної площі перерізу.

План: