3 Расчет подкрановой балки

Подкрановые конструкции предназначены для восприятия нагрузок от подъемно-транспортного оборудования и состоят из подкрановых балок, воспринимающих вертикальную крановую нагрузку, и тормозных конструкций, воспринимающих поперечные горизонтальные воздействия. Подкрановые балки проектируются сплошными двутаврового сечения. Тормозная конструкция состоит из швеллера и листа, усиленного ребрами жесткости и приваренного к верхнему поясу подкрановой балки.

3.1 Подбор материала подкрановой балки. Расчетная схема крановой нагрузки

Расчет подкрановых балок для однопролетного производственного здания начинаем с выбора материала подкрановой балки. Нормами проектирования установлены рекомендуемые материалы для сварных конструкций (включая и подкрановые балки), подвергающихся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок [1].

Принимаем для подкрановой балки сталь C255 по ГОСТ 27772-88 (18Гпс по ГОСТ 23570-79) [1, таблицы 3.3 - 3.4]. Расчетное сопротивление R_y = 240 МПа.

Нагрузки от кранов передаются на подкрановую балку через колеса. Расчет подкрановой балки ведем на нагрузки от двух сближенных кранов. На рисунке 3.1 приведены схемы крановой нагрузки для кранов заданной грузоподъемности.

Наибольшие нормативные вертикальные усилия на колесах крана из примера расчета составят [1, п. 7.1]: = 450 кН, = 480 кН.

а) б)

а - для кранов грузоподъемностью Q = 20; 30; 50 т;

б - для кранов грузоподъемностью Q = 80; 100; 125 т

Рисунок 3.1 – Схемы крановой нагрузки

3.2 Определение нагрузок на подкрановую балку

Расчетные значения вертикальных и горизонтальных усилий на колесе крана определяются по следующим формулам [5]:

(3.1)

где _n - коэффициент надежности по назначению; устанавливается в зависимости от класса ответственности здания [1, п. 2.8]; принимаем _n = 0,95;

γ_f - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок [1, п. 2.1]; принимаем γ_f = 1,1;

ψ- коэффициент сочетания нагрузок [1, п. 2.2]; принимаем ψ = 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 [1, п. 2.10]; принимаем k₁ = 1,0 и k₂ = 1,0.

Для кранов заданной грузоподъемности поперечные горизонтальные усилия T_Kiⁿ на колесе крана для групп режимов работы кранов 1К - 4К определяются по следующей формуле [5]:

, (3.2)

где G_T – вес тележки, кН; [1, п. 7.1]; G_T = 410 кН;

n_O – число колес с одной стороны крана; из рисунка 3.1 n_O = 4.

для групп режимов работы кранов 5К - 8К

(3.3)

В нашем случае расчет ведем по формуле (3.3):

кН;

кН;

F_K1 = 0,951,10,851,0450 = 400 кН;

F_K2 = 0,951,10,851,0480 = 426 кН;

T_K1 = 0,951,10,851,045 = 40 кН;

T_K2 = 0,951,10,851,048 = 43 кН.