ПОДКРАНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Общие соображения Основным видом подъёмно-транспортного оборудования, обслуживающего технологический процесс в промышленном здании, являются мостовые опорные и подвесные краны. Подкрановые конструкции обеспечивают передвижение кранов, воспринимают и передают на каркас крановые нагрузки, а также выполняют функции продольных связей каркаса. 1
Подвесное подъёмно-транспортное оборудование Подвесные краны (кран-балки) имеют небольшую грузоподъёмность (до 5 т) и перемещаются по путям, прикрепляемых к конструкциям покрытия (или перекрытия). Катки крана перемещаются непосредственно по нижним поясам балок путей. Для ремонта оборудования и вспомогательных операций используются тельферы, перемещающиеся по монорельсовым путям из прокатных двутавров. Тельфер Общий вид подвесного крана Трёхопорный кран Двухопорный кран Опирание катков на балку 2
Электромостовые опорные краны 1. Колонна; 2. Тележка крана; 3. Концевая балка крана; 4. Подкрановая балка; Крановая на грузка может быть вертикальной и горизонтальной. Продольная горизонтальная крановая нагрузка вызвана торможением моста крана, а поперечная (Т) – торможением тележки крана. 5. Главная балка (мост) крана; 6. Тормозная балка. 3
Группы режимов работы кранов Электромостовой кран Группы режимов работы грузоподъёмных кранов Режим работы Группа режимов работы (ГОСТ 25546 -82) Краткая характеристика работы Лёгкий (Л) 1 К 2 К 3 К Краны, работающие с большими перерывами и не связанные с технологией производства Средний (С) 4 К 5 К 6 К Краны, участвующие в технологическом процессе в механических цехах со среднесерийным производством Тяжёлый (Т) 6 К 7 К Краны, работающие в цехах с крупносерийным производством, а также в металлургическом производстве Весьма тяжёлый (ВТ) 8 К Краны, эксплуатирующиеся в металлургических цехах с круглосуточной работой 4
Подкрановые конструкции мостовых опорных кранов 5 Состав подкрановых конструкций мостовых опорных кранов: 1 – подкрановые балки, воспринимающие вертикальные нагрузки от кранов; 2 – тормозные балки, воспринимающие воздействия поперечных тормозных сил; 3 – крановые рельсы с элементами крепления; 4 – связи, обеспечивающие жёсткость и неизменяемость подкрановых конструкций.
Особенности работы подкрановых конструкций мостовых опорных кранов Работа подкрановых балок мостовых опорных кранов характеризуется тремя отличительными особенностями: 4 Восприятие подвижной вертикальной нагрузки от кранов, оказывающей динамическое многократно-повторное воздействие на балку; 4 Воздействие сравнительно больших сосредоточенных давлений от колёс крана, передающихся через поясные соединения (сварные швы) на стенку балки и вызывающие её смятие; 4 Наличие поперечных тормозных сил, вызывающих изгиб верхнего пояса балки в горизонтальной плоскости. Указанными особенностями обусловлены отличия расчёта подкрановых балок от всех остальных. 6
Типы подкрановых балок Разрезные балки Неразрезные балки Подкрановые фермы При лёгких кранах (Q 30 т) и больших шагах колонн Подкраново-подстропильные фермы При тяжёлых кранах, больших шагах колонн (24 м и более) и больших пролётах 7
Типы сечений подкрановых балок Тип сечения выбирается в зависимости от нагрузки, пролёта и режима работы кранов. При пролёте 6 м и грузоподъёмности крана до 50 т тормозные балки допускается не устраивать, но для восприятия горизонтальной нагрузки верхний пояс необходимо усилить. В балках под краны особого режима работы целесообразно увеличит крутильную жёсткость верхнего пояса путём постановки вертикальных или наклонных элементов (ламелей) или использовать двустенчатые сечения. Для снижения расхода стали сварные балки иногда проектируют из двух марок стали: стенку из низкоуглеродистой, пояса – из низколегированной. 8
Типы тормозных конструкций При высоте сечения нижней части колонны hн 1, 25 м обычно применяют тормозные балки со стенкой из рифлёного листа толщиной 6… 8 мм. В подкрановых балках крайних рядов колонн поясами тормозной балки являются верхний пояс подкрановой балки и вспомогательный швеллер: [16… 18 при шаге 6 м и [ 30… 36 при шаге 12 м. При шаге 12 м тормозная балка крепится к стойке фахверка с помощью листового шарнира, не передающего горизонтальное тормозное усилие. В подкрановых балках средних рядов колонн поясами тормозной балки являются верхние пояса балок смежных пролётов. При ширине тормозных конструкций более 1, 25 м целесообразно применение тормозных ферм. 9 Листовой шарнир
10 Узлы подкрановых конструкций Узел крепления подкрановой балки к колонне В балках под краны групп 1 К-5 К допускается применять односторонние поперечные рёбра жёсткости с приваркой их к стенке и к верхнему поясу. При группах режима работы кранов 6 К-8 К следует применять двусторонние поперечные рёбра жёсткости. Торцы рёбер плотно пригоняются, но не приваются к поясам балки. Рёбра жёсткости в подкрановой балке
Крепление рельсов к подкрановой балке Для мостовых кранов особого режима работы применяются только специальные крановые рельсы КР с усиленной шейкой и развитой подошвой. В железнодорожных рельсах у мест ослабления шейки отверстиями часто возникают трещины Для остальных кранов наряду с крановыми применяются также железнодорожные рельсы, а также квадратные рельсы. Крепление рельсов к подкрановой балке устраивается, как правило, подвижное: специальные крановые рельсы крепят с помощью планок болтами 22 мм (отверстия 24 мм). Неподвижное закрепление (приварка рельсов к поясу балки) допускается только для кранов лёгкого режима работы (1 К-3 К). 11 Квадратный рельс менее жёсткий, чем крановый
Определение усилий в подкрановой балке: действие двух кранов Наибольшие вертикальные и горизонтальные усилия, используемые в расчётах на прочность и устойчивость, определяются от действия двух сближенных кранов, расположенных в одном пролёте. l l Наибольший изгибающий момент в балке возникает при таком положении кранов, когда от середины пролёта балки равноудалены равнодействующая всех сил и ближайшая к ней сила; под этой силой действует наибольший момент (правило Винклера). Наибольшая поперечная сила в балке возникает, когда одно из колёс находится непосредственно у опоры, а остальные расположены как можно ближе к нему. 12
Определение усилий в подкрановой балке: действие двух кранов Расчётные вертикальные усилия: Расчётные горизонтальные усилия: где М 2, Q 2 – значения изгибающего момента и поперечного усилия от F = 1; Fn, max – максимальное нормативное вертикальное давление под колесом крана; Tn – нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от торможения тележки крана; – коэффициент, учитывающий собственный вес подкрановой балки; = 1, 03… 1, 05; f – коэффициент надёжности по нагрузке; для крановой нагрузки f = 1, 1; n – коэффициент надёжности по назначению здания; n = 0, 95; d – коэффициент динамичности; учитывается только для вертикальных нагрузок; для групп режимов работы кранов 1 К-5 К d = 1; для группы 6 К d = 1, 1; - коэффициент сочетаний; при учёте двух кранов = 0, 85. 13
Определение усилий в подкрановой балке: действие одного крана При расчёте на жёсткость и выносливость учитывается нагрузка только от одного крана. Нормативный изгибающий момент при проверке жёсткости: Нормативный изгибающий момент при расчёте на выносливость: где М 1, Q 1 – значения изгибающего момента от F = 1; n – понижающий коэффициент; для групп режимов работы кранов 1 К-6 К n = 0, 5. 14
Проверка прочности подкрановой балки Расчётная точка При расчёте подкрановых балок условно принимается, что вертикальная нагрузка воспринимается только сечением подкрановой балки (без учёта тормозной конструкции), а горизонтальная – только тормозной балкой. Проверка прочности верхнего пояса: Проверка прочности нижнего пояса: где W’x, Wx – моменты сопротивления подкрановой балки соответственно для верхнего и нижнего пояса. 15
Проверка прочности стенки на действие местных напряжений Условие проверки: где Fmax – максимальное расчётное усилие от колеса крана: f 1 – коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной нагрузки на отдельное колесо крана; для групп режимов работы кранов 1 К-6 К f 1 = 1, 1; lef – расчётная длина распределения усилия Fmax (см. СНи. П). 16
Проверка жёсткости балки (расчёт по прогибу) 17 Условие проверки: где fult – предельный прогиб; для групп режимов работы кранов 1 К-6 К fult = l/400.
Расчёт подкрановой балки на выносливость На выносливость рассчитывают стальные конструкции, непосредственно воспринимающие многократно действующие (подвижные, вибрационные) нагрузки с количеством циклов нагружений 105 и более. Условие проверки: где – коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений; для групп режимов работы кранов 1 К-6 К = 1, 1; Rv – расчётное сопротивление усталости; принимается по табл. 32* СНи. П в зависимости от марки стали и вида рассчитываемого элемента (сварное двутавровое сечение); v – коэффициент, определяемый по табл. 33 СНи. П в зависимости от вида напряжённого состояния (для верхнего пояса – сжатие) и коэффициента асимметрии напряжений : Напряжение min определяется от действия постоянной нагрузки (собственного веса балки и крановых рельс), а max – от совместного действия постоянной и крановой (с пониженным нормативным значением) нагрузки. 18
Скачать презентацию ПОДКРАНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ Общие соображения Основным видом подъёмно-транспортного
Подкрановые балки.ppt