Раздел 3, тема 20

СК-МК-20-7 семестр. «Особенности расчета и конструирования подкрановых конструкций».

Ключевые слова и понятия

20.1. Подкрановые балки.

20.2. Решетчатые подкрановые балки.

20.3. Подкраново-подстропильные фермы.

20.4. Тормозные балки (фермы).

20.5. Связи в подкрановых конструкциях.

20.6. Узлы крепления подкрановых конструкций.

20.7. Крановые рельсы с элементами их креплений и упоров.

20.1. Входная информация.

Приступая к изучению данной темы необходимо восстановить в памяти знания из изучавшихся ранее дисциплин и предыдущих тем:

• из курса «Сопротивление материалов»: виды напряжений, которые возникают в элементах; сопротивление нагрузкам; определение геометрических характеристик сечений;

• из курса «Теоретическая механика» равновесие сил и их взаимодействие;

• из курса „Строительная механика»: расчет элементов на действие продольных усилий и изгибающих моментов; расчет элементов на подвижные нагрузки с использованием линий влияния;

• из курса „Инженерная графика»: обозначение на чертежах болтов, сварных швов и элементов конструкций;

- из курса «Строительные конструкции», раздел «Металлические конструкции»: основные требования к металлическим конструкциям; введение в проектирование; назначение и состав металлических конструкций; методы расчета по предельным состояниям; расчет центрально-сжатых элементов; сортамент и его использование при проектировании металлических конструкций; конструкции балочных клеток; расчет и конструирование элементов балочных клеток; общая характеристика центрально-сжатых элементов, определение нагрузки для расчета центрально-сжатой колонны, типы сечений центрально-сжатых колонн, особенности расчета стержня центрально-сжатой колонны сплошного и сквозного сечения; ; общая характеристика каркасов; компоновка каркасов; конструктивные решения; расчеты каркасов; определение расчетных длин и расчет и конструирование внецентренно-сжатых колонн сплошного и сквозного сечения, расчет и конструирование узлов сопряжения ригелей с колоннами, конструирование подкрановых балок и тормозных балок (ферм).

20.2. Содержание темы.

20.3. Изложение содержания темы: «Особенности расчета и конструирования подкрановых конструкций»

20.3.1. Общая характеристика подкрановых конструкций

20.3.2. Сплошные подкрановые балки

20.3.3. Расчет сплошных подкрановых балок.

20.3.4. Сквозные подкрановые балки (фермы с жестким поясом)

20.3.5. Подкраново-подстропильные фермы

20.3.6. Узлы и детали подкрановых конструкций.

20.4. Критерии усвоения

20.5. Выход темы в другие дисциплины и разделы курса

20.6. Контрольный тест для самопроверки

20.3. Изложение содержания темы: «Особенности расчета и конструирования подкрановых конструкций»

20.3.1. Общая характеристика подкрановых конструкций

Подкрановые конструкции (рис.20.1.) включают в себя подкрановые балки (20.1.),тормозные балки (20.4.),крепления балок к колоннам, крановый рельс с креплениями и крановые упоры в торцах здания.

Основные несущие элементы - подкрановые балки.

Наиболее часто применяют сплошные подкрановые балки как разрезные, так и неразрезные. Для них разработаны типовые чертежи, которые следует применять.

При легких кранах и больших шагах колонн целесообразны решетчатые подкрановые балки (20.2.) (их применение дает экономию стали).

При больших шагах и большой грузоподъемности кранов часто применяют комбинированную систему, объединяющую подкрановую балку и подстропильную ферму в одну конструкцию - подкраново-подстропильную ферму (20.3.).

20.1. Подкрановые балки. (блок 4) Подкрановые балки являются основной частью подкрановых конструкций, которые воспринимают вертикальные нагрузки от кранов. Подкрановые балки могут иметь различную конструктивную форму. Наиболее часто применяются сплошные подкрановые балки как разрезные (рис. 20.1а), так и неразрезные (рис. 20.1,б). Разрезные подкрановые балки по сравнению с неразрезными проще в монтаже, нечувствительны к неравномерной просадке опор, но имеют повышенный расход стали (на 12÷15%). Вернитесь к тексту.

20.2. Решетчатые подкрановые балки. (блок 4) При легких кранах (Q≤30т) и больших шагах колонн (пролетах подкрановых балок) целесообразны решетчатые подкрановые балки с жестким верхним поясом (рис. 20.1,в). Применение их рекомендуется при режимах расчеты кранов 1К÷6К и позволяет на 15-20% снизить расход стали по сравнению с разрезными сплошными балками. К недостаткам решетчатых подкрановых балок относятся повышенная трудоемкость изготовления и монтажа, более высокая концентрация напряжений в узлах, что снижает долговечность их работы при кранах режимов работы 7К, 8К. Вернитесь к тексту.

20.3. Подкраново-подстропильные фермы.(блок 4) При больших пролетах (24м и более) и кранах большой грузоподъёмности применяются подкраново-подстропильные фермы, объединяющие в себе подкрановую балку и подстропильную ферму (рис. 20.1, в). Экономичность таких конструкций возрастает с увеличением пролета. Однако из-за сложности изготовления и монтажа такие фермы применяются редко. Вернитесь к тексту.

Встречаются и другие виды специальных подкрановых балок: с ездой по низу; для консольных кранов; для подвесных кранов и т.п.

Рис. 20.1. Типы подкрановых конструкций

а – разрезные балки; б – неразрезные балки; в – фермы; г – подкраново-подстропильные фермы; д – фермы с ездой понизу.

20.4. Тормозные балки (фермы). (блок 4) Тормозные балки (фермы) воспринимают поперечные горизонтальные воздействия (возникающие при торможении тележки крана, а также боковых ударов при движении колес моста крана). Вернитесь к тексту.

Работа подкрановых конструкций происходит в очень тяжелых условиях: вертикальное давление колес (до 60-80 тс); нагрузка подвижная; при торможении тележки мостового крана, от перекосов, не параллельности крановых путей и других причин возникают значительные силы, которые также представляют собой подвижную нагрузку.

Воздействие горизонтальных и вертикальных сил носит динамический характер и часто сопровождается рывками и ударами.

В особо тяжелых условиях находится верхний пояс подкрановых балок. Все это требует особого внимания к расчету и конструированию подкрановых конструкций, в противном случае в них могут быстро появиться повреждения в виде усталостных трещин; расстройства соединений приводящих к нарушению нормальной эксплуатации.

В особо тяжелых условиях работают подкрановые конструкции в зданиях с кранами тяжелого и весьма тяжелого режима работы (7К и 8К). При расчете таких подкрановых конструкций учитываются специальные требования, регламентированные нормами проектирования (СНиП "Стальные конструкции").

Подкрановые конструкции, как правило, рассчитываются на нагрузку от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности из имеющихся в пролете (рис.20.2.), с тележками тормозящими близко от подкрановых балок при движении в одном направлении, т.е. в положении когда на подкрановую конструкцию действуют максимальные вертикальные и горизонтальные силы.

Рис. 20.2. Схемы нагрузок от мостовых кранов

а, б– четырех- и восьмиколесного;в– двух сближенных четырехколесных.

Расчетное значение нагрузок от мостовых кранов:

- предельные расчетные значения:

для вертикальной нагрузки мостовых кранов

;

для горизонтальной нагрузки четырехколесных мостовых кранов, направленной поперек кранового пути

;

для горизонтальной нагрузки других мостовых кранов, направленной поперек кранового пути

;

- циклические расчетные значения:

;

где ;- коэффициенты надежности по крановой нагрузке;

; - характеристическое значение вертикальной нагрузки соответственно от одного крана или двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов (принимают по ГОСТам на краны);

; - характеристическое значение боковой силы соответственно от одного крана или двух кранов, расположенных на одном крановом пути или в одном створе, определяемым по пунктам 7.5, 7.6 по ДБН В.1.2-2:2006.

При расчете подкрановых балок горизонтальную поперечную нагрузку можно принимать от четырехколесных мостовых кранов , а от многоколесных кранов (восемь колес и более) с гибким подвесомпринимаются равным 0,1 от вертикальной нагрузки на колесо, подсчитанной при расположении тележки с грузом по середине моста. То же для кранов с жестким подвесом.

Коэффициент надежности по предельному расчетному значению крановой нагрузки определяется в зависимости заданного среднего периода повторяемости Т по табл. 20.1.

Таблица 20.1.

Т, лет	50	10	1	0,1
	1,1	1,07	1,02	0,97

Промежуточные значения коэффициента определяются по линейной интерполяции.

При расчете прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений к несущим конструкциям предельные расчетные значения вертикальных крановых нагрузок умножают на коэффициент динамичности К, равный:

при шаге колонн не более 12 м:

- 1,2 – для группы режима работы мостовых кранов 8К;

- 1,1 – для групп режимов работы мостовых кранов 6К и 7К.

При шаге колонн свыше 12 м – 1,1 для группы режима работы мостовых кранов 8К.

Предельные расчетные значения горизонтальных нагрузок от мостовых кранов группы режимов работы 8К учитывают с коэффициентом динамичности, равным 1,1.

В остальных случаях коэффициент динамичности принимается равным 1.

Характеристическое значение горизонтальной нагрузки четырехколесных мостовых кранов, направленной поперек кранового пути и вызываемой перекосами мостовых электрических кранов и непараллельностью крановых путей (боковую силу), для колеса крана определяют по формуле:

где ,- характеристическое значение вертикального давления на колесо;

В,L– соответственно база и пролет крана;

α– коэффициент, прижимаемый 0,03 при центральном приводе механизма передвижения моста и 0,01 – при раздельном приводе.

Боковые силы могут быть приложены:

- первый вариант: к колесам одной стороны крана и направлены в разные стороны;

- второй вариант: к колесам по диагонали крана и направлены в разные стороны (см. ДБН).

При этом к остальным колесам прикладываются силы, равные или(принимается невыгодный вариант), каждая из которых может быть направлена как наружу, так и внутрь пролета.

Вертикальные нагрузки на тормозные балки принимаются по технологическому заданию или по ДБН В.1.2-2: 2006 "Нагрузки и воздействия", но не менее 150 кгс/м²с коэффициентом надежности по нагрузке_f = 1,3.

Собственный вес подкрановых конструкций принимается по справочным данным или задаются ориентировочно от 3% до 8% от общей нагрузки.

20.3.2. Сплошные подкрановые балки

Наиболее распространенными являются разрезные подкрановые балки; неразрезные подкрановые балки дают экономию металла 12-15%, но они более трудоемки при изготовлении и, особенно, при монтаже; плохо работают при неравномерной осадке опор, пoэтому они применяются сравнительно редко.

Типы сечений сплошных подкрановых балок зависят от действующей нагрузки, величины пролетов, групп режимов работы кранов (см. рис. 20.3.).

Для кранов грузоподъемностью до 10 тс при пролете подкрановой балки до 6 м применяют сечения с развитым сжатым поясом, но без тормозной конструкции. Это прокатный двутавр усиленный листом или парой уголков (в сжатом поясе); это составное сечение из трех листов с уширенным сжатым поясом.

При грузоподъемности кранов более 10 тс или при пролете подкрановой балки более 6 м применяют обычно составные несимметричные сечения с тормозной конструкцией или двустенчатые сечения с более мощным сжатым поясом.

Составные подкрановые балки в основном выполняются сварными, и только для кранов большой грузоподъемности и больших пролетов иногда применяют клепаные конструкции, которые работают лучше сварных в мощных пакетах (для зданий с особо тяжелым режимом работы, при кранах с жестким подвесом, т.е. краны с режимом работы 8К).

Смещение кранового рельса с оси подкрановой балки по нормам допускается 15 мм, но фактически очень часто достигает 30-40 мм.

Тормозные конструкции применяют в виде тормозных балок (ферм) (20.4.):при ширине до 1,25 м – тормозные балки, а при ширине более 1,25 м - тормозные фермы.

Конструкция тормозной балки (рис.20.4) при пролете 6 м или при наличии промежуточной опоры (чаще всего стойки фахверка) по наружному ряду колонн состоит из наружного пояса в виде отдельного швеллера, а в других случаях из швеллера или уголка подкрепленного фермочкой, стенки из рифленого листа толщиной t = 6-10 мм и верхнего пояса подкрановой балки, т.е. в поясе подкрановой балки возникают усилия как от вертикальных, так и от горизонтальных сил.

Конструкция тормозной балки для среднего ряда колонн состоит из двух поясов подкрановых балок, соединенных между собой стенкой из рифленого листа. Рифленый лист в тормозных балках подкрепляется поперечными ребрами жесткости сечением не менее 65 х 6 мм с шагом 1,5-2 м.

В конструкции тормозной фермы пояса имеют аналогичную конструкцию как в тормозных балках, а соединяются пояса между собой треугольной решеткой с дополнительными стойками, выполняемыми из одиночных уголков. Для обеспечения большей компактности узлов в тормозных фермах допускается центрировать элементы решетки на кромку пояса подкрановой балки.

Рис. 20.3. Типы сечений сплошных подкрановых балок.

а – прокатные двутавры; б – несимметричный составной двутавр; в – симметричный составной двутавр с тормозной конструкцией; г – составное сечение с поясами из тавров; д – двутавр с усиленным верхним поясом; е – двустенчатое сечение; ж – клепаное сечение.

Рис. 20.4. Тормозные балки.

а, б, в – по крайним рядам; г, д – по средним поясам; 1 – листовой шарнир; 2 – ребро жесткости; 3 – вспомогательная ферма; 4 – связевая ферма.

Для обеспечения жесткости и неизменяемости (особенно при блочном монтаже) ставятся связи в подкрановых конструкциях (20.5.).

20.5. . Связи в подкрановых конструкциях.(блок 4) Связи в подкрановых конструкциях обеспечивают жесткость и неизменяемость подкрановых конструкций (особенно при блочном монтаже). Вернитесь к тексту.

В зданиях с кранами весьма тяжелого режима работы (8К) независимо от ширины тормозной конструкции обычно применяют тормозные балки. А для того чтобы избежать чрезмерных колебаний нижних поясов подкрановых балок при пролетах 12 и более метров между нижними поясами балки и вспомогательной фермы устанавливают легкие связевые фермы (20.5,в.), все элементы которых подбирают по предельной гибкости []=200, при этом гибкость поясов подкрановой балки не должна быть более 150.

Рис. 20.5. Схемы тормозных и связевых ферм.

а – тормозная ферма по крайнему ряду; б – тоже по среднему ряду; в – связевая ферма по нижним поясам балок.

При наличии тормозных ферм (рис.20.5,а,б.) устраиваются специальные площадки из рифленой стали или при отсутствии высоких температур - из деревянного настила.

При блочном методе монтажа между балкой и поддерживающей фермой предусматривают вертикальные связи (не менее двух на блок), обеспечивающие жесткость блока при кручении.

20.3.3. Расчет сплошных подкрановых балок.

Линия действия усилий (см. рис. 20.6.) в подкрановой конструкции проходит в близи центра изгиба, поэтому влияние кручения невелико и при расчете подкрановых балок используется приближенный подход.

Условно принимается, что вертикальная нагрузка воспринимается только сечением подкрановой балки, а горизонтальная – только тормозной балкой (фермой), в состав которой входят верхний пояс подкрановой балки, тормозной лист (решетка фермы) и окаймляющий его элемент (пояс фермы). Таким образом, верхний пояс подкрановой балки работает как на вертикальную, так и на горизонтальную нагрузку.

Расчет подкрановых балок аналогичен расчету обычных балок, но имеются некоторые особенности: расчетные усилия определяют от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности (при расчете на прочность и общую устойчивость). Для определения максимального изгибающего момента от подвижной нагрузки (давление колес крана) определяют положение грузов на балке и сечение, в котором будет максимальный изгибающий момент по правилу Винклера. По правилу Винклера равнодействующая всех сил (колес), разместившихся на балке и ближайший к ней груз должны отстоять от середины балки на равных расстояниях, при этом в сечении под ближайшим грузом (колесом) будет максимальный изгибающий момент. Для определения М_maxстроят линию влияния для этого сечения и определяют сумму ординат (под каждым из колес, разместившихся на балке), умножив которую на величину максимального давления колеса F_maxполучим величину максимального изгибающего момента М_max (рис.20.7,а).

Рис. 20.6. К расчету подкрановых балок.

а – сечение балки и эпюра нормальных напряжений в тонкостенном стержне; б – эпюра напряжений в условной расчетной схеме.

Наибольшая поперечная сила Q_maxопределяется по линии влияния для опорной реакции (20.7,б.). Грузы (колеса) располагаем таким образом, чтобы набрать максимальную сумму ординат.

Рис. 20.7. К определению расчетных усилий в разрезных подкрановых балках.

а – наибольший изгибающий момент; б – наибольшая поперечная сила.

В неразрезных подкрановых балках для определения максимальных моментов и поперечных сил приходится строить линии влияния для 8-10 сечений по длине балки и по ним определять максимальную сумму ординат, т.е. задача значительно усложняется.

Влияние собственного веса подкрановых конструкций обычно учитывают коэффициентом (умножая на него), зависящего от пролета 1,03 - 1,08 (6 - 18 м).

Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил от горизонтальных воздействий М_Tи Q_Tнаходят при тех же положениях нагрузки:

и

При проверке жесткости балки учитывается характеристическое значение вертикального давления (нормативная нагрузка) от одного крана.

При проверке усталостной прочности учитывается циклические расчетные значения (пониженная нормативная) нагрузки от одного крана, которая может повторяться много раз. Определяется путем умножения характеристического значения расчетной эксплуатационной (полного нормативного значения) нагрузки от одного крана в каждом пролете на коэффициент надежности по циклическому расчетному значению крановой нагрузки и, которые определяются в зависимости от грузовой характеристики(гдеG- грузоподъемность крана,G_k– вес моста крана с тележкой) по формулам

;

При расчете на выносливость подкрановых конструкций в целом число циклов загружения принимается для мостовых кранов режимов равным:

- - 4К÷6К

- - 7К

- - 8К

При проверке выносливости верхней зоны стенки подкрановых балок эти значения необходимо умножать на число колес с одной стороны крана.

Компоновка сечения подкрановых балок выполняется в том же порядке, что и для обычных балок: сначала определяют высоту балки, а затем площади поясов. Далее компонуют сечение балки с учетом сортамента стали. Высоту балки определяют исходя из учета трех условий: оптимальная высота по расходу стали и или по стоимости; минимальная высота из условия жесткости и строительная высота по технологическому заданию.

Оптимальная высота симметричной балки определяется по формуле:

здесь

где 0,9 - коэффициент, учитывающий наличие горизонтальных сил.

Оптимальная высота нессиметричной балки определяется по формуле:

где (,- моменты сопротивления соответственно для верхних и нижних волокон сечения;,- расстояния от нейтральной оси соответственно до верхних и нижних волокон сечения). В зависимости от соотношения нормальных напряжений в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

(0,9 – коэффициент, учитывающий наличие горизонтальных сил); мм.

Минимальная высота балки из условия жесткости определяется по формуле:

где - обратная величина относительному прогибу в вертикальной плоскости для кранов 1К - 6К - 400; для кранов 7К - 500; для кранов 8К - 600;

M^н; М - соответственно, максимальные моменты от нормативных и расчетных нагрузок.

Установив высоту балки (стремятся к h_опт), проверяют прочность принятой стенки из условия ее работы на срез.

Далее определяем площадь поперечного сечения балки и поясов: ;;.

По этим данным компонуется поперечное сечение подкрановой балки. Для принятого сечения определяются геометрические характеристики с учетом фактического положения центра тяжести.

Затем проверяются нормальные и касательные напряжения:

нормальные напряжения в верхнем и нижнемволокнах сечения:

и

где ;- изгибающие моменты, действующие соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскости (воспринимается только верхним поясом);

; - напряжения в верхнем поясе от вертикальных и горизонтальных нагрузок;

, - моменты сопротивления для крайних верхних и нижних волокон сечений балки;

- момент сопротивления верхнего пояса относительно оси у-у.

Общая устойчивость предварительно проверяется по отношению (по формулам приведенным в СНиПII-23-81*).

Либо необходима проверка общей устойчивости балки по формуле

где - момент сопротивления для сжатого пояса;

- коэффициент снижения расчетных сопротивлений при изгибно-крутильной форме потери общей устойчивости балок ().

Если общая устойчивость подкрановой балки не обеспечена, то устраивают тормозную балку или ферму.

Сечение тормозной балки или фермы принимают по конструктивным соображениям.

Для проверки прочности принятого сечения подкрановой конструкции предварительно определяют необходимые геометрические характеристики: I_х, I_у, W_nхв, W_nxн, W_nуп, W_nyли другие.

Проверка прочности производится с учетом нормальных, касательных и местных напряжений.

Нормальные напряжения для подкрановой конструкции с тормозной балкой

и для нижнего пояса

Если подкрановая конструкция с тормозной фермой, то

где N_т- усилия в поясе тормозной фермы;

М_мт= 0,9(здесь 0,9 - коэффициент, учитывающий не

разрезность пояса; d - размер панели тормозной фермы). При большом количестве отверстий требуется еще проверка по прочности.

Касательные напряжения определяются по формуле:

(здесь S - статистический момент отсеченной части сечения;

t_w- толщина стенки подкрановой балки; R_s- расчетные сопро-

тивления стали сдвигу).

Прочность стенки на действие максимальных местных напряжений (рис. 20.8.) проверяют по формуле:

Здесь _f1- коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной нагрузки на отдельное колесо крана, принимаемый согласно СНиПа "Нагрузки и воздействия" равным: 1,6 для группы режима работы кранов 8К с жестким подвесом груза; 1,4 то же для кранов 8К с гибким подвесом; 1,3- то же для кранов 7К; 1,1- то же для остальных кранов; этот коеффициент учитывает неравномерность давления колес и повышение динамики под стыками рельсов; l_ef- условная длина, определяемая по формуле:

где c- коэффициент, принимаемый для сварных и прокатных балок 3,25, для балок на высокопрочных болтах - 4,5; I_1f- сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса или их общий момент инерции в случае приварки рельса швами, обеспечивающими совместную работу рельса и пояса.

Рис. 20.8. Местные напряжения в стенке подкрановых балок под колесом крана.

а – в сварной балке; б – в клепаной.

Стенку подкрановой балки следует проверить также на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов по формулам:

(все напряжения определяются для одной и той же точки балки).

В подкрановых балках из стали с _T< 400 МПа для кранов групп режимов работы 7К и 8К стенки дополнительно следует расcчитывать на прочность по формулам:

где

М_t - местный крутящий момент, определяемый по формуле:

(здесь е - условный экcцентриситет рельса (рис. 20.9.), принимаемый равным 15 мм; 0,75 - коэффициент, учитывающий большую длину распределения крутящего момента от силы Q_tпо длине балки, чем от силы F; h_p- высота кранового рельса); I_f= I_t+ b_f t_f³/ 3 - сумма собственных моментов инерции кручения рельса и пояса, где t_fи b_f- соответственно толщина и ширина верхнего (сжатого) пояса балки.

Рис. 20.9. Схема действия вертикальной и горизонтальной сил на подкрановую балку.

Подкрановые балки как конструкции непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные нагрузки с количеством циклов нагружений 105и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость по формуле: где R- расчетное сопротивление усталости, принимаемое в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций;- коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и принимаемый= 0,77 при кранах групп режимов работы 7К и 8К и= 1,1 в остальных случаях;- коэффициент, определяемый в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений=min/max; здесьmaxиmin- соответственно наибольшее и наименьшее

по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов ,_e,_b. При разнозначных напряжениях коэффициентследует принимать со знаком "минус". Произведение не должно превышать R_u /_u .

В подкрановых балках для кранов групп режимов работы 7К и 8К стенки дополнительно следует рассчитывать на выносливость по формуле:

Общую устойчивость подкрановых балок проверяют как и обычных балок по формуле:

Проверка общей устойчивости не требуется, если отношение 1 / b_tне превышает определенных величин, вычисляемых по формулам СНиПа "Стальные конструкции". При наличии тормозных конструкций общая устойчивость балки, как правило, обеспечена и не требует проверки по общей формуле.

Жесткость подкрановых балок характеризуется прогибом. С достаточной точностью прогиб разрезных подкрановых балок может быть определен по формуле:

где M - изгибающий момент в балке от нормативной нагрузки от

одного крана с = 1, а в неразрезных балках:

где М_л , M_ср , М_пр- соответственно моменты на левой опоре, в середине пролета и на правой опоре.

Жесткость подкрановой балки обеспечена, если f [ f ].

Предельно допустимый прогиб [ f ] подкрановых балок установлен из условия обеспечения нормальной эксплуатации кранов и зависит от режима работы.

Горизонтальный прогиб тормозных конструкций ограничивается только для кранов с числом циклов нагружений n(краны 8К) и не должен превышать (1 / 2000)l .

Местная устойчивость элементов подкрановой балки проверяется так же, как и в обычных балках.

Устойчивость поясного листа обеспечивается отношением свеса сжатого пояса к его толщине. Наибольшие отношения свеса к толщине принимаются без учета пластических деформаций по формулам СНиП "Стальные конструкции".

Устойчивость стенки подкрановой балки обеспечивается ребрами жесткости и проверяется с учетом местных нормальных напряжений _loc,yпо формуле:

Размеры ребер жесткости принимают такими же, как в обычных балках, но шириной не менее 90 мм.

Двусторонние ребра жесткости, согласно нормам, не должны привариваться к поясам балок; к верхнему поясу требуется плотная пригонка.

В балках под краны 1К - 6К нормами допускаются односторонние ребра жесткости с приваркой их к верхнему поясу и стенке.

В подкрановых балках более рациональны ребра жесткости из уголков, привариваемых пером к стенкeбалки. Такие ребра улучшают условия опирания верхнего пояса и снижают угол его поворота.