Вертикальні кранові навантаження

Кранові навантаження

Змінні навантаження

Навантаження від ваги підкранових балок

Навантаження від ваги колон

Вагу колон визначають залежно від конструктивної схеми будівлі і вантажопідйомності мостових кранів (див. табл. А.2 [7]).

Вага підкранової частини колони умовно прикладається до низу колони і при кранах вантажопідйомністю 80/20 т може орієнтовно визначатися за формулою:

G_к.1 = 0,75× m × К × L /2×10^-2 = 0,75×65×12×30/2×10^-2 = 87,75 кН.

Вага надкранової частини колони умовно прикладається до низу надкранової частини колони і при кранах вантажопідйомністю 80/20 т може орієнтовно визначатися за формулою:

G_к.2 = 0,25× m × К × L /2×10^-2 = 0,25×65×12×30/2×10^-2 = 20,25 кН.

Обчислюємо граничне розрахункове навантаження від ваги частин колони:

N_к.1 = γ_fm×G_к.1 = 1,05×87,75 = 92,45 ≈ 93 кН;

N_к.2 = γ_fm×G_к.2 = 1,05×20,25 = 21,26≈ 22 кН.

Вагу підкранових балок визначають залежно від конструктивної схеми будівлі і вантажопідйомності мостових кранів за даними табл. А.2 [7] або приймають.

Для балок довжиною 12 м при кранах вантажопідйомністю 80/20 т вага дорівнює:

G_п.б. = К × q_п.б. = 12×10 = 120 кН.

Обчислюємо граничне розрахункове навантаження на стійку рами від ваги підкранових балок:

N_п.б. = γ_fm× G_п.б. = 1,05×300 ≈315 кН.

Підкранові балки встановлюються з ексцентриситетом відносно осі колони, внаслідок чого у рамі виникають моменти. На етапі статичного розрахунку, коли положення центра ваги перерізу підкранової частини колони невідоме, ексцентриситет приймають рівним половині ширини нижньої частини колони:

e_к = b_н /2 = 1,5/2 м = 0,75 м

Навантаження від ваги підкранових балок переносять на центральну вісь колони з додатковим моментом:

М_п.б. = N_п.б. × е_к = 315×0,75 = 236,25 кН∙м.

Залежно від тривалості неперервної дії змінні навантаження і впливи поділяються на тривалі, короткочасні та епізодичні. Перелік навантажень, що відносяться до змінних, визначений у п. 4.12-4.14 [2].

Навантаження від мостових і підвісних кранів визначаються залежно від вантажопідйомності Q, власної ваги крана з візком G_кр (вага моста крану G_м + вага візка G_в), а також схеми й прольоту моста крана, виду приводу, способу підвісу вантажу, групи режимів роботи та положення вантажу на крановому мості. Розрізняють вертикальні та горизонтальні кранові навантаження.

Вертикальні навантаження при розрахунку міцності і стійкості рам у будівлях із мостовими кранами в декількох прольотах (у кожному прольоті на одному ярусі) слід приймати на кожній колії не більш як від двох найбільш несприятливих за впливом кранів, а при врахуванні суміщення в одному створі кранів різних прольотів – не більш як від чотирьох найбільш несприятливих за впливом кранів. Тобто, в однопролітних будівлях, які обладнані двома мостовими кранами в одному ярусі, при розрахунку рам визначають вертикальні навантаження від дії двох найбільш несприятливо розташованих кранів найбільшої вантажопідйомності.

Вертикальні кранові навантаження умовно вважаються прикладеними по осі вертикальної стінки балки, а горизонтальні навантаження – у місті контакту ходових коліс крана з рейкою (див. рис. 4.1).

Рисунок 4.1 – Схема навантажень від восьмиколісних мостових кранів

При крайньому розташуванні на мосту візка з вантажем на ближчу до нього рейку буде передаватися максимальний вертикальний тиск колеса крана F_max, а на протилежну – мінімальний F_min (див. рис. 4.1).

Значення вантажопідйомності Q, ваги крану з візком G_кр, максимального вертикального тиску колеса крана F_max для найбільш поширених типів кранів, вибрані з відповідних стандартів, наведені у додатку Б[7]. Характеристики навантажень від мостового крана вантажопідйомністю 80/20 т наведені у таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 - Навантаження від мостового крана вантажопідйомністю 80/20 т

Вантажопідйомність крана, Q, кН	Вертикальний тиск коліс крана, кН	Вага, кН
головний крюк	допоміжний крюк	F1 max	F2 max	візка	крана з візком

де Q – вантажопідйомність крана, що для крана вантажопідйомністю 80/20 т дорівнює 800 кН (табл. 4.2);

Для кранів більшої вантажопідйомності, що мають 8 коліс,мінімальний вертикальний тиск визначають за формулою:

=

G_кр – вага крана з візком, що для крана вантажопідйомністю 80/20 т дорівнює 1176 кН (табл. 4.2);

n₀ – кількість коліс з одного боку, що для крана вантажопідйомністю 80/20 т дорівнює 4 (рис. Б.1 [7]);

F_max – максимальний вертикальний тиск колеса, що для крана вантажопідйомністю 80/20 т складає 373 кН і 402 кН (табл. 4.2).

Граничне розрахункове значення вертикального навантаження від мостових і підвісних кранів, визначається за формулою (7.1) [2]:

F_m = γ_fm ψF₀ ,

де γ_fm - коефіцієнт надійності за крановим навантаженням, який приймається за п.7.9 [2] і для періоду повторюваності Т = 20 років (строк експлуатації конструкцій мостових кранів за додатком В [2] Т_еf = 20 років) дорівнює 1,05;

ψ - коефіцієнт сполучень кранових навантажень, який визначається за п.7.22 [2] і при врахуванні двох кранів з режимом роботи 1К-6К дорівнює 0,85;

F₀ - характеристичне значення вертикального навантаження, що передається колесами кранів на балки кранової колії і визначається згідно п.п. 7.3, 7.16-7.21 [2].

Характеристичне значення вертикального кранового навантаження на раму обчислюється за лініями впливу при найбільш невигідному для колони положенні коліс кранів на підкранових балках. Найбільший тиск на колону буде у тому випадку, коли одне з коліс розташоване над колоною, а у прольоті розташована найбільша кількість коліс як можна ближче до колони (рис. 4.2).

Характеристичне (максимальне) значення вертикального кранового навантаження на колону, до якої наближені візки кранів, визначається за формулою:

F_0,mах = ∑F_i,тах у_i

де F_i,max - максимальний нормативний тиск колеса крану, що дорівнює 402 кН і 373 кН (див. табл. 4.2);

у_i - ординати ліній впливу при найбільш невигідному розташуванні зближених кранів, які при кроці колон 12 м і вантажопідйомності кранів 80/20 т визначаються за рис. 4.2.

Характеристичне (мінімальне) значення вертикального кранового навантаження на протилежну колону визначається за формулою:

F_0,mіп = ∑F_i,mіп у_i,

де F_i,mіп – найменший нормативний тиск колеса крану, що дорівнює 106,5 кН (див. вище).

Таким чином, граничні розрахункові значення вертикального кранового навантаження на колону поперечної рами, визначаються за формулами:

- максимальне

F_m,max = γ_fm ψ∑F_i,тах у_i =
= 1,08×0,85×(373×0,504+373×0,570+402×0,933+402×1+373×0,737+373×0,671+402×0,308+402×0,242) = 1717,6 кН,

- мінімальне

F_m,mіп = γ_fm ψ∑F_i,mіп у_i = =1,08×0,85×(106,5×0,504+106,5×0,570+106,5×0,933+106,5×1+106,5×0,737+106,5×0,671+106,5×0,308+106,5×0,242) = 472,1 кН.

Оскільки підкранові балки встановлюються з ексцентриситетом e_к відносно осі колони, вертикальне кранове навантаження переносять на центральну вісь колони з додатковими моментами

М_m,max = F_m,max × е_к = 1717,6 ×0,7 5 = 1288,05 кН∙м,

М_m,mіп = F_m,mіп × е_к = 472,1×0,75 = 354 кН∙м.

Для визначення найбільш невигідної комбінації навантажень на раму слід розглянути два варіанти прикладення вертикального кранового навантаження:

1) максимальна вертикальна сила F_m,max і максимальний момент М_m,max прикладаються на лівій колоні;

2) максимальна вертикальна сила F_m,max і максимальний момент М_m,max прикладаються на правій колоні.

Дата добавления: 2015-08-31