Глава 2 расчет подкрановой балки

Раздел 2.1.

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного здания (табл. П.1 и П.2) определить основные конструктивные параметры подкрановой балки. В расчетах использовать результаты решения задач 1.1 и 1.2.

Методические указания к решению расчета.

Для определения расчетных нагрузок на подкрановую балку, необходимо распола- гать следующими исходными данными:

• грузоподъёмностью мостовых кранов и их основными геометрическими пара- метрами;

• количеством мостовых кранов и режимом их работы;

• основными геометрическими размерами здания в плане и по высоте.

Основные габаритные размеры подкрановых балок нормированы в зависимости от грузоподъёмности кранов, пролетов здания и шага установки колонн (табл. П.19, П.20). Однако ряд параметров (толщина стенки, толщина и ширина поясов) заданы интервалом значений, от правильного расчета которых зависит нормальная эксплуатация балок и эко- номичность конструкции в целом. Кроме того, ряд важных узлов (опорная часть, ребра жесткости) и сварные швы подкрановой балки подлежат отдельным расчетам.

Последовательность расчета:

1. По грузоподъёмности мостовых кранов и основным размерам здания предварительно выбрать геометрические параметры подкрановых балок.

2. Найти найневыгоднейшее положение грузов на подкрановой балке.

3. Рассчитать наибольший изгибающий момент в вертикальной и горизонтальной плос- костях подкрановой балки и определить поперечную силу.

4. Задавшись размерами поперечного сечения поясов, из условия прочности подкрано- вой балки определить толщину её стенки.

5. Проверить устойчивость подкрановой балки.

6. Рассчитать опорную часть подкрановой балки.

7. Рассчитать поясные швы подкрановой балки.

Пример выполнения расчета:

Исходные данные:

Грузоподъёмность мостовых кранов (Qкр),т…………………………….....100/20

Пролет моста крана (B_кр), м …………………………………………………….31,0

Количество кранов в пролете ……………………………………………………...4

Пролет здания (B), м ………………………………………………………….....36,0

Шаг установки колонн (T), м…………………………………………………..….12

Режим работы кранов ………………………………………………………средний Решение.

1. Предварительный выбор основных параметров подкрановых балок.

По табл. П.19 и П.20 для мостовых кранов грузоподъёмностью 100/20 т, установ- ленных в зданиях пролётом 30 м, при шаге колонн 12 м основные габариты подкрановых балок:

Высота в опорном сечении (Н_п.б.), мм ………………..…….. 1850

Высота стенки (h _с), мм..………………………….…..……… 1790

Ширина поясов (b _п), мм …………………………………360 - 800

Толщина стенки (_с), мм …………………………………….14-20

Толщина поясов (_п), мм ………………………………..….20-28

2. Определение найневыгоднейшего положения грузов на подкрановой балке.

По табл. П.5 находим основные характеристики крана :

Ширина крана (b_кр),мм …………………………………….…8800

Расстояние между осями колес крана на одном.

балансире (b_б), мм …………………………….………….…840

Расстояние между осями внутренних колес соседних

балансиров (b_o), мм …………………………….…………4560

Максимальное давление колеса моста крана на

подкрановый рельс (Р₁/Р₂), т ………………….………...49/50

Вес тележки (), т …………………………………………….42

Количество колес на одной стороне крана (п_т) ………………...4

Расчетное давление колес моста крана

т (495 кН).

Строим расчетную схему подкрановой балки и размещаем на ней наибольшее возможное число грузов, предварительно выкатив краны таким образом, чтобы крайнее колесо оказалось в опорном сечении балки (рис.8,а).

Рис. 8.

Расстояние между осями ближайших колес соседних кранов

) = 8800 – (4560 ) = 2560 мм

Определяем положение эквивалентной нагрузки Р_экв. Для этого привяжем точку С приложения Р_экв к одной из сил Р с координатой х. Тогда суммы моментов сил относительно точки С, действующих слева и справа от неё будут равны между собой.

Откуда х = 4310мм.

Выделим критическую силу Р_кр , как силу Р, ближайшую к эквивалентной силе Р_экв.

Для определения найневыгоднейшего положения грузов на подкрановой балке совместим середину отрезка между эквивалентной и критической силой с серединой подкрановой балки. С этой целью на балке переместим систему подвижных грузов (передвинем краны) вправо (рис.8,б) на величину

мм.

3. Определение расчетных моментов и поперечных сил в подкрановой балке.

Максимальный изгибающий момент действует в сечении критической силы. Для его определения найдем реакцию R_A в опоре балки.

.

Откуда

кН.

Максимальный изгибающий момент

кН мм.

М _max = 4350 кН м.