3.2 Определение нагрузок на подкрановую балку

Определяем поперечные горизонтальные усилия на колесе крана по формуле /2/, для групп режимов работы кранов 1К – 4К

, (3.1)

где n₀ – число колес с одной стороны крана;

G_T – вес тележки крана

кН

Расчетные значения вертикальных и горизонтальных усилий на колесе крана определяем по формулам /2/

(3.2)

где k_n - коэффициент надежности по назначению; устанавливается в зависимости от класса ответственности здания /1/, (табл. 4, прил.); принимаем k_n = 0,95;

n_k- коэффициент надежности по нагрузке; для крановых нагрузок принимаем равным 1.1 /3/;

n_c - коэффициент сочетания нагрузок /3/, (табл. 5, прил.); принимаем n_c = 0,85;

k₁ и k₂ - коэффициенты динамичности, учитывающие ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов и принимаемый в зависимости от группы режимов работы крана и длины подкрановой балки /3/, (табл. 6, прил.); принимаем k₁ = 1 и k₂ = 1.

Fk = 0,95∙1,1∙0,85∙1∙415 = 368,62 кН

Tk = 0,95∙1,1∙0,85∙1∙15,625 = 13,89 кН

3.3 Определение расчетных усилий

Устанавливаем два сближенных крана на подкрановой балке в невыгоднейшее положение. Наибольший изгибающий момент M_max в разрезной балке от системы сил будет тогда, когда равнодействующая всех сил, находящихся на балке, и ближайшая к ней сила равноудалены от середины балки. Наибольший изгибающий момент будет под силой (называемой критической), ближайшей к середине балки. Т.к. сечение с наибольшим моментом расположено близко к середине пролета балки, значение M_max можно определить, пользуясь линией влияния момента в середине пролета. Погрешность составляет ≈ 2 %.

Наибольшая поперечная сила Q_max будет при таком положении нагрузки, когда одна из сил находится непосредственно у опоры, а остальные расположены как можно ближе к этой же опоре (рисунок 3.2).

, (3.3)

Расстояние до критической силы

c=x₀ – x_1, (3.4)

с=2,71 – 1,26 = 1,44 м

Расстояние от левой опоры

l₁=L₁/2 – c/2, (3.5)

где L₁ – шаг колонн,

l₁=12/2 – 1,44/2 = 5,28 м

Правильность установки колес кранов проверяем по двум критериям /4/:

(3.6)

где R₀ - равнодействующая сил, расположенных слева (или справа) от рассматриваемого сечения на участке l₁, балки;

- сумма давлений всех подвижных сил, расположенных на балке;

P_kp – критическая сила;

368,62+368,62 =737,24 кН >( 5,28/12)∙3∙368,62 = 486,58 кН,

737,24 кН < 486,58 кН.

Условия выполняются, значит, принятая установка колес кранов является расчетной.

Рисунок 3.2 – Расположение кранов и соответствующие им линии влияния

Расчетный момент от вертикальной нагрузки определяем по формуле /2/

, (3.7)

где  - коэффициент, учитывающий влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке /2/; для балок пролетом 12 м –  = 1,05;

y_i - ординаты линии влияния;

М_x = 1.05  368,62∙(2,26 + 2,968 + 0,495) = 2215,1 кНм.

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки /2/

, (3.8)

М_у = 13,89∙(2,26 + 2,968 + 0,495) = 79,49 кНм

Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил определяем по формулам /2/

(3.9)

Q_x = α_х ∙[F_k∙(y¹₁+y¹₂+ y¹₃)] =1,05∙368,62∙(1+0,895+0,428) = 899,12 кН

Q_y = [T_k∙(y¹₁+y¹₂+ y¹₃) ] = 13,89∙(1+0,89+0,428) = 32,27 кН.