2.4. Определение нагрузки от крановых воздействий.

При расчете однопролетных рам крановая нагрузка учитывается от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности.

Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки колесами кранов в виде сосредоточенных сил ипри их невыгодном положении на подкрановой балке (рис.4). Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:

на противоположную колонну:

где - коэффициент надежности для крановой нагрузки;

- коэффициент надежности сооружения по назначению;

- коэффициент сочетаний для кранов среднего режима работы;

- наибольшие вертикальное давления колес крана на подкрановую балку;

- минимальные вертикальное давления колес крана на подкрановую балку;

- суммы ординат линий влияния для соответствующего значения;

ии;

- вес подкрановой балки для крана с Q=100/20т;

- для металлических конструкций.

Минимальное давление колес крана определяется по формулам:

;

где - число колес на одной стороне крана.

Технические характеристики заданных кранов согласно ГОСТ 25546-82:

Для крана грузоподъемностью :

- ширина крана;

- база крана;

;

;

Определим минимальное давление колеса.

Для крана грузоподъемностью 100т:

Расчетным загружением рамы мостовыми кранами является такое, при котором на одну из колонн действует наибольшее вертикальное давление кранов(), а на другую - минимальное(). Вертикальное давление крановив виде опорных реакций подкрановых балок передается колоннам, которые определяются с помощью линий влияния.

Рис.4 Эпюра давления от колес двух сближенных кранов

Давления и передаются по осям подкрановых балок, которые установлены с эксцентриситетом по отношению к центру тяжести нижней части колонны. Поэтому в раме от вертикального давления кранов возникают, дополнительно, сосредоточенные моменты, определяемые по выражениям:

,

где е_к – расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения подкрановой части колонны (см. выше);

Нормативные горизонтальные силы поперечного торможения, возникающие при торможении крановой тележки, передаются на колонну через тормозные балки или фермы:

, где

- вестележки;

- коэффициент трения при торможении тележки;

- отношение числа тормозных колес к общему числу колес тележки;

;

Силы нормативного горизонтального поперечного торможения тележки передаются через колесо крана на крановый рельс. При этом условии считается, что она действует только на один ряд подкрановых балок и распределяется поровну между колесами крана. Определим силу горизонтального поперечного торможения:

Максимальное значение горизонтальной поперечной силы на колонну от двух сближенных кранов:

3.Подбор сечений верхней и нижней частей колонны.

3.1.Определение расчетных длин колонн по осям X-X и y-y.

Для расчета колонны принимаем следующие сочетания усилий:

– для подкрановой части сочетание 1,3,5^-,7, при этом N_н = –2335.977 кН, М_н = 3704.966 кНм.

– для надкрановой части сочетание 1,2,4,6^-,8, при этом N_в = –720.358 кН, М_в = –1126.83 кНм. Соответствующее сочетание для сечения 3-3 (1,2,4,6^-,8):

М_{в.соотв.} = –61.855–140.770+137.437–34.601–31.634= - 131.423 кНм.

Определим поперечную силу:

Для одноступенчатой колонны расчетная длина определяется для каждого участка с постоянным моментом инерции: отдельно для верхней и отдельно для нижней части колонны. В плоскости рамы расчетные длины колонны равны:

• для нижней части l_ef,1 = μ₁·l₁

• для верхней части l_ef,2 = μ₂·l₂.

μ_i – коэффициент приведения расчетной длины;

Рис Расчетная схема колонны

Определим расчетные длины колонны:

Из плоскости (y-y):

l₁ = Н_н=15.18 м (т.к. нет тормозных балок);

l₂ = Н_в=5.82 м

В плоскости (x-x):

- условие выполняется;

- условие выполняется;

Согласно СНиП II-23-81* при отношении l₂ / l₁  0.6 и при β = N_н / N_в  3 значения μ₁ и μ₂ следует принимать по таблице 18. Так как оба условия выполняются, то можно принять μ₁ = 2, μ₂ = 3.

Тогда:

l_ef,1 = μ₁·l₁ = 2·15.18= 30.36 м;

l_ef,2 = μ₂·l₂ = 3·5.82 =17.46 м.