Типы подкрановых конструкций
Подкрановые конструкции испытывают серьезные нагрузки, которые возникают в результате воздействия подъемно-транспортного оборудования. В качестве такого оборудованию применяются мостовые, подвесные, а также опорные краны.
Крановое оборудование – это устройства, позволяющие поднимать, опускать и переносить грузы различного характера и веса. Пространственное перемещение осуществляется за счет специального конструктивного исполнения.
Сама подкрановая конструкция состоит из нескольких частей, к которым относятся:
- подкрановые балки или фермы;
- тормозные балки или фермы;
- связи, которые обеспечивают жесткость и геометрическую неизменяемость всей конструкции;
- узлы крепления подкрановых конструкций;
- упоры.
По типу подкрановые балки могут относиться к разрезным или неразрезным конструкциям. Неразрезные балки дешевле в производстве, но не применяются на слабых грунтах, которые могут дать неравномерную осадку опор.
Если необходимо перекрыть большой пролет, то используют подкраново-подстропильные фермы. Чаще всего на практике встречаются балки, имеющие в сечении двутавр, который может иметь перфорированную стенку. Если пролет составляет более 6 метров, то сечение усиливают уголками или горизонтальным листом.
Рисунок 1. Состав подкрановых конструкций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение нагрузок
Подкрановые балки испытывают не только статическую, но и динамическую нагрузку от движущегося оборудования, поэтому их работа отличается от работы обычных балок.
Нагрузка, в виде сосредоточенной силы большой величины, может быть применена в любом месте по всей длине балки, что провоцирует появление сложного напряженного состояния. Из-за приложения внецентренной нагрузки, которая может усугубляться смещением рельса с оси, а также приложения горизонтальных сил на уровне головки рельса, появляется крутящий момент, который вызывает изгиб стенки.
В результате работы кранового оборудования балки испытывают боковые воздействия, начало и конец работы сопровождаются рывками и ударами, что приводит к усталостным трещинам, неровностям, повреждениям и сказывается на безопасности эксплуатации.
Чтобы передать нагрузку от оборудования на балки применяют катки, которые располагают на концах балки моста. Количество катков будет меняться в зависимости от грузоподъемности оборудования.
Принцип расчета будет основываться на проверке подкрановых конструкций на действие нагрузки от двух сближенных кранов с максимальной грузоподъемностью в случае, когда тележки будут приближены к ряду колонн. То есть расчет ведется для ситуации, при которой будут действовать максимальные вертикальные и горизонтальные нагрузки.
В качестве основных расчетных величин определяются:
- расчетное вертикальное давление колес оборудования, как произведение коэффициента надёжности по назначению, коэффициента надежности по нагрузке, коэффициента сочетания, коэффициента динамичности и максимального усилия;
- нормативное горизонтальное давление, как отношение суммы грузоподъемности и веса тележки к числу колес с одной стороны, и умноженное на коэффициент трения;
- расчетное горизонтальное давление колес крана, как произведение коэффициента надежности по назначению, коэффициента надежности по нагрузке, коэффициент сочетания, коэффициента динамичности и нормативного горизонтального давления.
Рисунок 2. Определение нагрузок в подкрановой балке. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Проверка прочности выполняется на нормальное напряжение в верхнем поясе, возникающее от действия наибольшего вертикального и горизонтального момента, а также проводится проверка предельного прогиба от вертикальной сосредоточенной нагрузки.
Расчет сплошных подкрановых балок начинается с определения расчетных усилий, возникающих в балках при сближении двух кранов, по линиям влияния определяют изгибающий момент и поперечную силу. Далее назначается марка материала исходя из расчетного сопротивления, определяется площадь сечения исходя из условий жесткости, назначаются предельные прогибы и вычисляется оптимальная высота балок. Затем уточняется толщина из условия прочности на срез и от действия поперечной силы и напряжения от местного давления. Седом выполняется компоновка сечения, определение других геометрических характеристик и их проверка.
