12.6. Подкрановые балки

Железобетонные предварительно напряженные под­крановые балки испытывают динамические воздействия от мостовых кранов и поэтому их применение рациональ­но при кранах среднего режима работы грузоподъемно­стью до 30 т и кранах легкого режима работы. При кра­нах тяжелого режима работы и кранах среднего режима работы грузоподъемностью 50 т и более целесообразны стальные подкрановые балки.

Наиболее выгодна двутавровая форма поперечного сечения подкрановой балки (рис. 12.13). Развитая верхняя полка повышает жесткость балки в горизон­тальном направлении, уменьшает перемещения при по­перечных тормозных усилиях, а также улучшает условия монтажа и эксплуатации крановых путей и крана; ниж­няя полка дает возможность удобно разместить напрягаемую арматуру и обеспечить прочность балки при отпус­ке натяжения. Расчетным на вертикальные нагрузки яв­ляется тавровое сечение с верхней сжатой полкой, а на горизонтальные нагрузки — прямоугольное сечение с верхней полкой.

а – на вертикальную нагрузку; б – на горизонтальную нагрузку

Рис. 12.13. Расчетные сечения подкрановой балки

Высоту сечения подкрановых балок назначают в пре­делах , толщину верхней полки — , ширину верхней полки — . По условиям крепления и рихтовки крановых путей принимают размер полки =500...650мм. Типовые подкрановые балки имеют высоту сечения h = 1000мм при пролете 6м и высоту сечения h = 1400мм при пролете 12 м (рис. 12.13).

а – общий вид; б – армирование напрягаемой проволочной арматурой; в – армирование напрягаемой стержневой арматурой

Рис. 12.14. Конструкция предварительно напряженной подкрановой балки

пролетом 12 м

Сборные подкрановые балки пролетом 6 и 12 м по условиям технологичности изготовления и монтажа вы­полняют разрезными с монтажным стыком на колоннах.

Расчетные нагрузки от мостовых кранов для расчета прочности подкрановых балок определяют с коэффициен­том надежности _f=1,1. Расчетная вертикальная на­грузка

(12.6)

расчетная горизонтальная нагрузка (от одного колеса моста)

(12.7)

Горизонтальная сила Н приложена в уровне головки крановых рельсов, но для упрощения расчета, пренебре­гая незначительным влиянием эксцентриситета, ее пола­гают приложенной посередине высоты полки таврового сечения.

Расчет прочности ведется на расчетную нагрузку от двух сближенных мостовых кранов одинаковой грузо­подъемности, умноженную на коэффициент сочетаний, равный 0,85 (при кранах легкого и среднего режима). Подвижную нагрузку от мостовых кранов располагают в пролете подкрановой балки так, чтобы в ряде сечений по длине пролета получить максимальные усилия М, Q. Расстояние между четырьмя силами, передающимися че­рез колеса мостового крана, устанавливают по габари­там ширины и базы моста (рис. 12.15). Расчет ведут по линиям влияния, располагая одну силу в вершине ли­нии влияния. Максимальные усилия оп­ределяют суммированием произведений сил на соответст­вующие им ординаты. Например, максимальный изгиба­ющий момент в рассматриваемом сечении

(12.8)

Рис. 12.15. К расчету подкрановой балки

По найденным усилиям строят огибающие эпюры М и Q. Ординаты огибающих эпюр можно определить по таб­лицам, приведенным в справочниках.

Расчет на выносливость ведется на расчетную верти­кальную нагрузку от одного мостового крана, опреде­ляемую умножением нормативной нагрузки на коэффи­циент, равный 0,6.

Прогиб определяют с учетом действия длительных и кратковременных нагрузок при коэффициенте перегруз­ки, равном единице, значение прогиба должно быть f  l/600.

Предварительно напряженные подкрановые балки армируют высокопрочной проволокой, стержневой армату­рой, канатами. Арматурные каркасы в связи с динами­ческими воздействиями на балку выполняют не сварны­ми, а вязаными. На опорах балки усиливают ребрами (уширениями концов) и дополнительной поперечной ар­матурой в виде стержней, хомутов, сеток, обеспечиваю­щих прочность и трещиностойкость торцов при отпуске натяжения. Для подкрановых балок применяют бетон классов C25/30—C45/50. Масса подкрановой балки пролетом 12 м составляет 10—12 т.

Соединение подкрановых балок с колоннами выпол­няют на сварке стальных закладных деталей (рис. 12.16). Для передачи горизонтальных тормозных усилий в стыке устанавливают ребровые накладки, при­вариваемые к верхним закладным листам балок и спе­циальному закладному листу колонны.

а – подкрановой балки к колонне; б – рельса к подкрановой балке; 1 – ребровые планки 100×12; 2 – закладная деталь подкрановой балки; 3 – анкеры, выпущенные из колонны; 4 – лапка – прижим; 5 – упругие прокладки; 6 – закладные детали колонны =8мм

Рис. 12.16. Детали креплений

Чтобы смягчить удары и толчки, передаваемые на подкрановую балку при движении мостового крана, и уменьшить износ пу­тей, между подкрановой балкой и рельсом укладывают упругую прокладку из прорезиненной ткани толщиной 8—10 мм. При этом принимают во внимание, что пред­варительно напряженные балки имеют выгиб, а крановый рельс должен получить горизонтальное положение. Рельс после рихтовки прикрепляют к балке болтами с помощью стальных деталей.

Лекция 13. Расчет поперечной рамы