Б.5 Определение нагрузок и их расчётных сочетаний

Расчетные нагрузки металлических конструкций при расчете по методу предельных состояний приведены в таблице Б.4.4.

Таблица Б.4.4 – Расчетные нагрузки металлических конструкций по методу предельных состояний

Вид нагрузки	Случаи нагружения
	I		I		II
	Комбинации нагрузок
	Ia	Ib	IIa	IIb	–
Вес металлической конструкции крана с учетом коэффициентов толчков
Вес оборудования, неподвижно расположенного на металлической конструкции, с учетом коэффициентов толчков
Вес оборудования, перемещающегося по металлической конструкции (тележек и др.), с учетом коэффициентов толчков
Вес груза (включая грузозахват) с учетом динамических коэффициентов и коэффициентов толчков					–
Горизонтальные силы инерции масс крана (разгон или торможение одного из механизмов)	–		–		–
Угол отклонения грузового канатов от вертикали	–		–		–
Нагрузка от ветра на конструкцию	–	–

Собственный вес моста принимаем равномерно распределённым по пролёту. Вес пролетной части моста определим используя усредненные графики ([8], с. 117)

Рисунок Б.5.1 – Усредненный график веса пролетных частей двухбалочных кранов режимных групп 4К, 5К.

При использовании легированных сталей вес снижается на 10…20%, также веc пролетных частей кранов режимных групп 6К–8К увеличивается на 10…15%. Вес нерасчетных элементов может составлять 30…60% от общего веса пролетной части моста [8, с. 117].

Исходя из выше сказанного принимаем вес пролетных частей моста крана (здесь 1,2 – коэффициент учитывающий вес нерасчетных частей – 20%).

Интенсивность распределённой нагрузки от собственного веса пролётной части моста двухбалочного мостового крана, находим по формуле

,

где – пролет крана, ;

– коэффициент перегрузки для веса металлической конструкции, [9, с. 166];

Вес привода механизма передвижения крана определим по усредненным данным [8, с. 117], . С учетом коэффициента перегрузки

,

где – коэффициент перегрузки для веса механизма передвижения, [9, с. 166];

Так как кран работает на открытом воздухе, кабину принимаем закрытую. В соответствии с [8, с. 117] принимаем усредненный вес кабины . С учетом коэффициента перегрузки

где – коэффициент перегрузки для веса кабины, [9, с. 166];

Вес тележки принимаем по усредненным данным [8, с. 117], .

Коэффициент толчков , учитывающий вертикальные динамические нагрузки, возникающие из-за неровности пути [9, с. 69].

Для первого случая нагружения коэффициент толчков определяется по формуле

.

Значения динамических коэффициентов и определяют по формуле [9, с. 64]

При плавном пуске механизма

.

При резком пуске механизма

,

где – приведенная к точке подвеса груза масса металлической конструкции крана и грузовой тележки,

,

здесь – масса пролетного строения (без опор и концевых балок),

;

– масса грузовой тележки,

.

– перемещение точки подвеса груза вследствие статического удлинения канатов,

,

здесь – длина участков каната, (H – высота подъема груза), ;

– вес груза, ;

n – число ветвей каната, на котором весит груз, n = 10 (принимается в зависимости от грузоподъемности);

– модуль упругости каната, для средних условий ;

– площадь поперечного сечения каната, .

– статический вертикальный прогиб конструкции от веса груза в месте его приложения

,

здесь L – пролет крана, L = 32,5 м;

J – момент инерции одной половины моста;

E – модуль упругости материала металлоконструкции, .

– скорость отрыва груза от основания (для режимной группы 6К) [9, с. 135], ;

– поправочный коэффициент, для кранов общего назначения можно принимать .

– коэффициент жесткости металлоконструкции,

.

где – приведенная к точке подвеса груза масса металлической кон

Коэффициент режима нагружения для кранов режимной группы 6К [9, с. 50…51].

При расчёте внутренних силовых факторов учитываем, что число ходовых колёс тележки , так как грузоподъемность крана меньше 160 тонн [8] и вес тележки и груза распределяются равномерно на все колёса, то есть _. Возможные сочетания нагрузок на ходовые колеса тележки приведены в таблице Б.5.2

Таблица Б.5.2 – Подвижные нагрузки на мост крана

Давление ходового колеса тележки	Расчетные сочетания нагрузок
	I а)		I b)		IIa	IIb	IIc	III
	max	min	max	min

Сочетание нагрузок 1а max:

,

где –- коэффициент динамичности при плавном разгоне механизма подъёма груза, ;

– масса эквивалентного груза,

,

– масса тележки,

,

где -коэффициент эквивалентности, [9, с. 50…51].

Сочетание нагрузок Iа min

Сочетание нагрузок 1в max

,

где – коэффициент толчков при движении крана по неровностям подкранового пути с половинной скоростью, =1,05.

Сочетание нагрузок Iв min

,

Сочетание нагрузок IIa

,

где — значение коэффициента перегрузок для веса груза, [8, с. 118; 9, с. 166];

– коэффициент динамичности при резком пуске механизма подъёма, .

Сочетание нагрузок IIв

,

где – коэффициент толчков при движении крана по неровностям подкранового пути с максимальной скоростью, .

Сочетание нагрузок IIс

,

Сочетание нагрузок III

,

Результаты вычислений сводим в таблицу Б.5.3

Таблица Б.5.3—подвижные нагрузки, действующие на мост крана

Давление ходового колеса тележки	Расчётные сочетания нагрузок
	Iа		Ib		IIa	IIb	IIc	III
	max	min	max	min
Д1 =Д2	153,2	39,0	131,1	39,0	303,7	218,3	198,4	39,0