Продолжение рис. 9.1

Подкрановые конструкции рассчитывают, как правило, на нагрузки от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности с тележками, приближенными к одному подкрановому пути. Одновременно к балке прикладываются и максимальные поперечные горизонтальные усилия.

Определение расчетных сил. Расчетные значения вертикальных сил на колесе крана с учетом коэффициента надежности по ответственности γ_n составляют:

F_k1 = γ_nk₁γ_fF_кn1 = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 450 = 495 кН;

F_k2 = γ_nk₁γ_fF_кn2 = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 480 = 528 кН,

где k₁ – коэффициент динамичности, учитывающий ударный характер нагрузок при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов. Коэффициент динамичности k₁ принимается равным:

– при шаге колонн не более 12 м: k₁ = 1,2 для групп режима работы мостовых кранов 8К; k₁ = 1,1 для групп режимов работы 6К и 7К;

– при шаге колонн свыше 12 м k₁ = 1,1 для группы режима работы 8К;

– в остальных случаях k₁ = 1,0;

γ_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок, принимаемый по [7, п. 4.8].

Нормативное значение горизонтальной силы, возникающей от торможения тележки с подъемным грузом Q = 100 т, при расчете балок для кранов режимов работы 1К – 6К определяется по формуле

Т_кn = β(Q + G_Т)/n_o = 0,05 (9,8 ∙100 + 410 ) / 4 = 17,4 кН,

где β = 0,05 – для кранов с гибким подвесом груза и β = 0,1 – с жестким подвесом груза;

9,8 – коэффициент перехода от массы к весу груза.

При расчетах подкрановых конструкций под краны «особого» режима работы (7К и 8К) учитывают горизонтальную нагрузку, вызываемую перекосами кранов и не параллельностью крановых путей:

Т_кn = 0,1F_кn .

Расчетное значение горизонтального усилия на рельсе крана

Т_k = γ_nk₂γ_f Т_кn = 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 17,4 = 19,14 кН,

где k₂ – коэффициент динамичности, принимаемый для группы мостовых кранов режима 8К – k₂ = 1,1; в остальных случаях k₂ = 1,0.

Определение расчетных усилий. Расчетные момент и поперечная сила от крановой нагрузки определяются по линиям влияния от установки двух спаренных кранов наибольшей грузоподъемности или путем построения эпюр моментов и поперечных сил от грузов при невыгоднейшем загружении подкрановой балки.

Для определения наибольшего изгибающего момента в разрезной балке от заданной системы сил следует установить грузы таким образом, чтобы равнодействующая всех грузов, находящихся на балке, и ближайший к ней груз были равноудалены от середины пролета балки (рис. 9.1, б), при этом наибольший изгибающий момент М_max будет находиться под грузом, ближайшем к середине пролета балки.

Величина равнодействующей четырех сил, действующих на балку:

R = 4F_к2 = 4 ∙ 528 = 2112 кН.

Положение равнодействующей R

Для определения усилий в балке М_max и в месте максимального момента соответствующей поперечной силы Q находим опорные реакции:

F_а = R(2,375 + 2,8375) / 12 = 2112 ∙ 5,2125 / 12 = 917,4 кН;

F_b = R – F_а = 2112 – 917,4 = 1194,6 кН.

Определяем максимальный изгибающий момент М_max в сечении под ближайшим к середине грузом от вертикальной нагрузки:

М_max = F_а(4,4125 + 0,8) – F_k2 ∙ 0,8 = 917,4 ∙ 5,2125 – 528 ∙ 0,8 = 4359,55 кН∙м.

Поперечная сила в месте М_max

Q = F_а – F_k2 = 917,4 – 528 = 389,4 кН.

Расчетное значение изгибающего момента М_x и поперечной силы в месте М_max от вертикальной нагрузки:

М_x = αψМ_max = 1,05 ∙ 0,85 ∙ 4359,55 = 3890,9 кН∙м;

Q_M = αψQ = 1,05 ∙ 0,85 ∙ 389,4 = 347,72 кН,

где α – коэффициент, учитывающий собственный вес подкрановой конструкции и временную нагрузку на тормозной балке, предварительно принимае мый 1,03 для балок пролетом 6 м; 1,05 – пролетом 12 м; 1,08 – пролетом 18 м;

ψ – коэффициент сочетания нагрузок, учитывающий вероятность совпадения нормативных нагрузок от разных кранов при одновременном их воздействии и принимаемый при учете нагрузок:

– от двух кранов режимов работы 7К и 8К – ψ = 0,95;

– от двух кранов режимов работы 1К – 6К – ψ = 0,85.

При учете одного крана вертикальные и горизонтальные нагрузки принимаются без снижения.

Для определения максимальной поперечной силы на опоре Q_max необходимо установить один из грузов непосредственно над опорой, а остальные расположить как можно ближе к этой же опоре (рис. 9.1, в).

Определяем максимальную поперечную силу от вертикальной нагрузки:

Q_max = F^׳_a = [F_k2(12 + 11,2 + 8,05 + 7,25) + F_k1 (2,65 + 1,85)] 12 = 1879,6 кН.