Сплошные подкрановые балки: компоновка сечения.
Компоновка сечения подкрановых балок производится так же, как и обычных. Сначала определяют минимальную высоту балки из условий жесткости, при этом величину предельного относительного прогиба принимают в соответствии с нормами проектирования. Далее вычисляют оптимальную высоту балки по формулам, приведенным в разделе расчета балок. Если проектируется балка симметричного сечения, то требуемый момент сопротивления балки определяют исходя из расчетного сопротивления стали, уменьшенного на 15—25 МПа (150—250 кГ/см2). Это делается потому, что в верхнем поясе возникают дополнительные напряжения от горизонтальных боковых сил, которые потом суммируют с напряжениями от вертикальной нагрузки.
Для кранов среднего режима работы он равен 1,05, а для кранов тяжелого и
особого режимов — 1,07; т — коэффициент условий работы, принимаемый при кранах тяжелого и особого режимов работы равным 0,9; в остальных случаях tn— 1.
Высоту подкрановой балки желательно назначать близкой (несколько меньше) оптимальному значению, определяемому по формуле. Из условия жесткости высота балки должна быть не менее высоты, определяемой по формуле, причем в этой формуле «р=1,2 и предельный прогиб 1/600 для кранов грузоподъемностью не более 50 т и 1/750 при грузоподъемности более 50 т. Высоту подкрановой балки следует назначать кратной 200 мм.
Толщина стенки балки должна быть достаточной для восприятия ею поперечной силы и вертикальных сосредоточенных сил от давления колес кранов. Подбор и компоновку сечения симметричной сплошной подкрановой балки выполняют так же, как подбор и компоновку составной балки балочной клетки.
Для кранов малой грузоподъемности и при пролете /—6 м подкрановые балки могут быть асимметричного сечения с развитым верхним поясом. Необходимо это для восприятия изгибающего момента в горизонтальной плоскости при отсутствии тормозной балки. Для кранов большей грузоподъемности момент в горизонтальной плоскости передается на тормозную балку. Верхняя полка подкрановой балки является одновременно и полкой тормозной балки.
Расчет внецентренно нагруженных фундаментов: подбор размеров подошвы.
Требуемые размеры сечения фундамента определяются в зависимости от размеров сечения подкрановой части колонны. Высота фундамента принимается с учетом минимальной глубины заделки колонны Нз, равной
Нз = 0,5 + 0,33∙d, (15.1)
Минимальная толщина дна стакана фундамента должна быть не менее 200 мм, расстояние от торца колонны до дна стакана принимается равным 50 мм. Высота фундамента принимается кратной 300 мм. Минимальная толщина стенок стакана должна быть равной 200 мм. Размеры подошвы фундамента в плане также должны быть кратными 300мм. Минимальная высота первой ступени принимается равной 450 мм, последующих – 300 мм.
Рисунок 15.17 – Конструкция фундамента
Расчет на продавливание плитной части фундамента выполняют из условия
F ≤ Rbt∙bm∙h0,pl, (15.2)
где F – расчетная продавливающая сила;
bm – средний размер проверяемой грани;
h0,pl – рабочая высота плитной части фундамента.
Величина продавливающей силы F принимается равной
F = Ао∙рmax, (15.3)
где Ао – часть площади основания фундамента, ограниченная нижним основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолжением в плане соответствующих ребер;
рmax – максимальное краевое давление на грунт от расчетной нагрузки.
Ао = 0,5∙b∙(l - lс -2∙h0,pl) – 0,25∙(b – bc - 2∙h0,pl)2.
Средний размер проверяемой грани bm определяется в зависимости от соотношения величин b и bc
- при b – bc › 2∙ h0,pl
bm = bc + h0,pl , (15.4)
- при b – bc ≤ 2∙ h0,pl
bm = 0,5∙(b + bc). (15.5)
где bc – размер сечения подколонника, являющийся верхней стороной рассматриваемой грани пирамиды продавливания,
lс – размер подколонника в плоскости действия изгибающего момента.
Усилия на уровне подошвы фундамента Mf, Nf с учетом нагрузки от веса материала фундамента и грунта , принимая усредненное значение удельного веса этих материалов γmt – 20 кН/м3 вычисляют по формулам
Mf = M + Q∙Hf , (15.6)
Nf = N + b∙l∙H, (15.7)
где Н – глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки.
Расчет армирования фундамента. Изгибающий момент в сечении, параллельном стороне b, определяем по формуле
М = N∙c2∙(1 + 6∙e0/l - 4∙ e0∙c/l2)/(2∙l), (15.8)
требуемую площадь арматуры на 1 м ширины подошвы фундамента вычисляем по формулам
αm
=
, (15.9)
Аsl
=
, (15.10)
где
- табличный коэффициент, определяемый
в зависимости от величины αm;
е0 = Mf/ Nf, (15.11)
изгибающий момент в сечении, параллельном стороне l , вычисляют по формуле
М = N∙c2/(2∙b), (15.12)
далее рассчитывают арматуру по формулам (15.9), (15.10).
Расчет армирования подколонника. Схема расположения арматуры показана на рисунке 15.1. Изгибающий момент в подколоннике находят в зависимости от соотношения е0 и lс:
при e0 ≥ lc/2
Мх = 0,8∙(M + Q∙dp – 0,5∙N∙lc), (15.13)
при lc/2 › e0 › lc/6
Мх = 0,3∙М + Qx∙dp, (15.14)
Рисунок 15 – Расчетная схема подколонника
Требуемую площадь арматуры подколонника Asx определяем по формуле
Asx
=
, (15.15)
где zi - расстояние от дна подколонника до соответствующей сетки.