13. Общая характеристика каркасов производственных зданий. Основные требования, предъявляемые к каркасам производственных зданий. Режимы работы мостовых кранов.

По числу пролетов одноэтажное здание подразделяются на однопролетные и многопролетные (с пролетами одинаковой и разной высоты). преимущественно здания многопролетные (два и более). По виду внутрицехового транспорта здания подразделяются на бескрановые, с мостовыми кранами, с подвесными кранами, с подвесными конвейерами. Наиболее широкое распространение получили одноэтажные производственные здания, оборудованные мостовыми электрическими кранами.

Комплекс несущих конструкций, воспринимающих нагрузку от веса ограждающих конструкций здания (кровля, стеновые панели, переплеты остекления и т.п.), атмосферные нагрузки (снег, ветер), нагрузки от кранов, а в некоторых случаях и от другого технологического оборудования, называется каркасом здания. Наряду с полностью стальными или железобетонными каркасами применяются смешанныекаркасы производственных зданий, в которых отдельные конструкции выполняются из стали, а колонны – из сборного ж/б. Основу каркаса составляют поперечные рамы, состоящие из колонн, жестко защемленных в фундаменте и ригелей (стропильных ферм), жестко или шарнирно соединенных с колоннами. Расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания называется пролетом. Расстояние между рамами называется шагом рам. В продольном направлении на рамы опираются подкрановые балки, элементы покрытия и фонари.

Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элементов обеспечивается системой связей: вертикальными связями по колоннам, воспринимающими продольные усилия от действия ветра на торец здания и сил продольного торможения кранов; горизонтальными и вертикальными связями по шатру здания, обеспечивающими устойчивость конструкции покрытия. в составе каркаса обязательно имеются конструкции торцевого фахверка

Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения и в то же время быть наиболее экономичной. необходимо учитывать эксплуатационные требования и экономические факторы. Большое влияние на работу каркаса оказывают воздействия кранов. Являясь динамическими, многократно повторяющимися и большими по величине, крановые воздействия часто приводят к раннему износу и повреждению конструкций каркаса, особенно подкрановых балок.

Различают пять режимов работы кранов:

Краны с ручным приводом (Р) имеют небольшую грузоподъемность и в современных производственных зданиях применяются очень редко (для ремонтных и вспомогательных работ.) Краны легкого режима работ (Л) имеют большие перерывы в работе и редко поднимают грузы предельной величины. для монтажа оборудования и выполнения ремонтных работ. Краны среднего режима работы (С) характеризуются более интенсивной работой. механических и сборочных цехов со среднесерийным производством, Краны тяжелого режима работы (Т) работают еще более интенсивно, поднимая грузы, близкие к предельным. цехов с крупносерийной продукцией, а также литейные, ковочные и завалочные. Краны весьма тяжелого режима работы (ВТ) характеризуются интенсивной круглосуточной работой с грузами предельной величины краны с повышенными динамическими воздействиями. металлургических цехов, грейферные, магнитные

14. Сплошные подкрановые балки. Подбор сечения и проверка прочности подкрановой балки.  Нагрузки от крана передаются на подкрановую конструкцию через колеса (катки) крана, расположенные на концевой балке кранового моста. В зависимости от грузоподъемности крана с каждой стороны моста могут быть два, четыре катка и более.

Подкрановые конструкции рассчитывают, как правило, на нагрузки от двух сближенных кранов максимальной грузоподъемности с тележками, приближенными к одному ряду колонн, т.е. в положении, при котором на подкрановые конструкции действуют максимальные вертикальные нагрузки. Одновременно к балке прикладываются и максимальные горизонтальные нагрузки. Типы сечений подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете 6м и кранах 500кН обычного режима работы (легкого, среднего) применяют прокатные двутавры, усиленные для восприятия горизонтальных сил Т листом или уголками или сварные двутавры несимметричного сечения. Для больших пролетов и Q кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией

рациональны балки составного сечения из широкополочных тавров с тонкой стенкой – вставкой. Иногда подкрановые балки проектируют бистальными: стенку – из малоуглеродистой стали, пояса – из низколегированной.

Подбор сечения балки. Задаемся сечением Значение коэффициента β определим по формуле:

Определяем Оптимальную и минимальную высоту балки: Задаемся толщиной полок .

Из условия среза стенки силой : Определяем Размеры поясных листови определяем площадь пояса

Проверка прочности сечения.

Определяем геометрические характеристики принятого сечения. Относительно оси х – х: ,

Относительно оси y – y(в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):

расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения ,,

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе: