Подкрановые конструкции должны выдерживать динамические сосредоточенные нагрузки, горизонтальные нагрузки, статические нагрузки и выполнять свою работу при любых условиях.
Сплошностенчатые и сквозные подкрановые конструкции
Подкрановые конструкции занимают особое место в обеспечении надежности работы промышленного объекта. Чаще всего в роли подкрановых балок выступают сварные или прокатные металлические балки двутаврового сечения. Сама подкрановая система состоит из рельса с креплениями, балки, тормозной балки, связей. Совокупность все элементов позволяет воспринимать балку как пространственный жесткий брус.
На этот пространственный жесткий брус приходятся комплексная нагрузка от собственного веса, горизонтального и крутящего воздействия крана, ветровые и сейсмические нагрузки, а также оказывается температурное влияние.
По конструктивному решению балки делятся на два типа:
- сплошностенчатые;
- сквозные.
Рисунок 1. Стальные подкрановые балки по типам сечения делятся на сквозные и слошностенчатые. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сквозное сечение оправдано при больших пролетах в целях экономии металла.
К сплошным сечениям относятся прокатные или сварные балки в виде двутавров, а также усиленные уголками и горизонтальными листами двутавры. К сквозным конструкциям относятся фермы. Особое внимание привлекают сквозные подкраново-подстропильные фермы, которые в ряде случаев позволяют объединить два конструктивных элемента в одном и использовать мощные краны высокой грузоподъемности.
Выбор типа конструкции определяется исходя из грузоподъемности, режима работы, пролета, типа основания.
Сплошностенчатые конструкции применяются в виде симметричных профилей. Минимальная их ширина зависит от типа кранового рельса. Толщина стенки определяется исходя из местной устойчивости, которая справится с давлением катка крана.
Сплошностенчатые и сквозные конструкции представлены не только подкрановыми балками, колонны также могут иметь схожий принцип конструктивного решений.
Для подкрановых балок на высокопрочных болтах рекомендуют применять сплошностенчатые сечения, которые состоят из вертикального листа, верхнего пояса из двух уголков, поясного листа, нижнего пояса из двух уголков.
Крепление рельсов к балкам проектируется разъемным, Рельс может крепиться скобками, высокопрочными болтами, крюками из круглых стержней.
Сплошностенчатая конструкция – это конструкция которая не имеет отверстий и выполняется в виде единого элемента, который может иметь форму прямоугольника, швеллера, двутавра и т. п. Из-за своей цельности цельностальные сплошностенчатые конструкции имеют высокие показатели прочности и применяются для небольших пролетов.
Определение усилий в сплошностенчатых и сквозных подкрановых конструкциях
Для определения усилий проводится анализ силового и несилового воздействия на конструкции, включающего:
- вес оборудования с учетом его максимального нагружения;
- горизонтальные нагрузки, вызываемые перекосом крана;
- ветровые нагрузки;
- снеговые нагрузки;
- собственный вес конструкции.
Рисунок 2. Сборные железобетонные подкрановые балки также рассчитываются по первой и второй группе предельных состояний. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В силу специфики работы подкрановые балки подвержены явлению усталостного разрушения, которое возникает из-за многократно повторяющейся нагрузки. Поэтому при расчете необходимо учесть наиболее часто действующие нагрузки и умножить их на коэффициент зависящий от режима работы.
Исходя из современных требований к расчетам подкрановые балки относят к первой группе конструкций, для которых определены специфические требования, позволяющие учесть условия работы, снизить концентрацию напряжений, увеличить качество. Также важно еще на этапе производства обеспечить постоянный контроль за выпуском продукции. Самым слабом местом конструкции является верхняя зона стенки.
Проектирование сплошностенчатых и сквозных конструкций ведется как для гражданских, так и для промышленных зданий. Металлический каркас применяется для крупных зданий торговых центров, выставочных павильонов и концертных залов. Расчет конструкций всегда ведется исходя из функционирования элемента.
Стоимость металлических конструкций высока, поэтому проектировщики стремятся выбирать наиболее оптимальные и рациональные решения не завышая расход материала.
