11 Расчет подкрановых балок

Железобетонные подкрановые балки рекомендует­ся применять при кранах среднего (Q^30 т) и легкого режимов работы. Основными их достоинствами по срав­нению со стальными являются пониженный (до 50%) расход металла, повышенная огнестойкость, отсутствие эксплуатационных расходов, а большая масса способст­вует лучшей работе на динамическую нагрузку. При кра­нах среднего (Q>30 т) и тяжелого режимов работы це­лесообразно применять стальные балки.

Железобетонные подкрановые балки проектируют разрезными (в целях упрощения монтажа), с параллель­ными поясами: пролет их равен шагу поперечных рам — 6 или 12 м. Высоту сечения принимают (1/8...1/10) I. На­иболее целесообразно тавровое* сечение балки при про­лете 6 м. При пролете 12 м применяют двутавровое сечение, что диктуется условиями размещения значитель­ного количества напрягаемой арматуры в нижней зоне сечения. Развитая верхняя полка повышает жесткость балки в горизонтальном направлении, улучшает условия монтажа и эксплуатации крановых путей и крана. Обыч­но толщину верхней полки принимают Л' = (1/7... 1/8) h, ширину b'f — (1/10...1/20) /=500...650 мм (рис. 11.14, а). Балки выполняют предварительно напряженными с на­тяжением на упоры. Бетон балок — классов В25...В40.

Крепление балок к колоннам осуществляется с по­мощью болтовых соединений с последующей обваркой шайб и гаек. Передача тормозных усилий от краиа на колонну осуществляется с помощью ребер жесткости, привариваемых к закладным деталям подкрановой балки и колонны. Крепление подкрановых путей к верхнему поясу осуществляется с помощью стальных накладок — «лапок» и болтов.

Расчет подкрановых балок выполняют на вертикаль­ную нагрузку от собственной массы балки и кранового пути, а также от вертикального давления колес кранов и горизонтальную нагрузку от поперечного торможениятележки крана. Расчет балок производят по прочности и выносливости (первая группа предельных состояний), трещиностойкости и деформациям (вторая группа). При расчете прочности балку разбивают несколькими сече­ниями по длине, в каждом из которых находят М и Q от собственной массы балки и пути, а также нагрузки от двух максимально сближенных кранов. Усилия в каж­дом сечении от крановой нагрузки находят, загружая со­ответствующие линии влияния (М или Q).

Расчетное сечение на вертикальные нагрузки — дву­тавровое или тавровое. При расчете на горизонтальную нагрузку в расчет вводят только верхнюю полку, при этом в целях упрощения сила считается приложенной в центре тяжести сечения верхней полки (рис. 11.14,5). Подобранные по прочности сечения балки и продольной арматуры проверяют расчетом на выносливость.

При многократно повторных нагружениях крановой нагрузкой бетон и стальная арматура разрушаются при напряжениях, меньших, чем при статическом нагруже­нии (см. гл. 1). Расчетные значения предела выносливо­сти арматуры и бетона определяют путем умножения

Rs и Rb на коэффициенты ys3 и ум, определяемые по нор-* мам [1] в зависимости от коэффициента асимметрии цик­ла ps = Os,min/Os,max И рь = a*fmin/a*.max, Где Os,m\n, (Tfr.mfn

и <7s,max, Os7min наименьшие и наибольшие напряжения в арматуре и бетоне в пределах цикла изменения нагруз­ки. Расчет на выносливость производится на действие по­ниженной нормативной нагрузки от одного крана [2], собственного веса балки и подкранового пути и усилия предварительного обжатия. Выносливость балки счита­ют обеспеченной, если краевые напряжения в бетоне и арматуре, определяемые как для упругого материала по приведенному сечению, не превышают расчетных зна­чений пределов выносливости:

a' — коэффициент приведения арматуры к бетону, учиты- вающий неупругие деформации, проявляющиеся в бето­не сжатой зоны [1]; р определяют с учетом всех потерь; у и у} — расстояния от центра тяжести сечения до растя­нутой арматуры и краевых волокон сжатого бетона; Агеа и Ired — площадь и момент инерции приведенного сече­ния.

Если условия (11.17) не выполняются, нужио изме­нить сечение бетона или арматуры.