III.4. Крановые нагрузки

В нормах (4 прил.1) мостовые и подвесные краны разделены на группы режимов работы. В увязке с прежней классификацией они выглядят следующим образом:

1К – 3К – легкие режимы работы,

4К – 6К – средний,

7К – тяжелый,

8К – весьма тяжелый.

Уровень режима зависит от частоты и объема включений крана в работу (от ‘‘активности’’ его работы).

Для определения крановых нагрузок в качестве исходных принимаются данные из их технических паспортов (габариток):

схема колес крана с одной стороны;

вертикальные и горизонтальные давления на колеса крана (если этих данных нет, то их приходиться определять, как и в курсовом проектировании);

весовые характеристики кранового моста - G_кр и кроновой тележки – G_т;

минимальное приближение тележки к оси подкрановой балки – а (в курсовом проекте принимается а=3м).

Пролет – L_к, грузоподъемность – Q и режимы работы известны из задания и компоновки рамы. Если давления на колеса крана не известны, то упрощено (и в курсовом проекте) их можно найти, рассматривая крановый мост как простую балку по схеме рис. 24. Левая опорная реакция при этом будет равна

R_л=G_кр/2+(G_т+Q)(L_к-a)/L_к

правая

R_пр=G_кр/2+(G_т+Q)a/L_к

По схеме колес крана, например по рис. 25, уточняем число клес крана с одной стороны – n_кк. Так как тележка приближена к левой опоре моста, то на его колеса с этой стороны придется наибольшее давление

P_кmax=R_л/n_кк,

одновременно на колеса правой стороны придется наименьшее давление

P_кmin=R_пр/n_кк.

Погрешность этого решения в том, что в нем Gт приложена по оси кранового моста; в действительности она несколько смещена с нее и колеса крана испытывают разные давления (см. габаритки).

В конкретном цехе, пролете могут работать один или несколько кранов, но при сборе нагрузок на раму обычно учитывают два крана (в курсовом проекте тем более, т.к. задание однопролетное(4, п. 4.12)). Коэффициент надежности для крановых нагрузок - g_fк=1,1. Поперечная рама воспринимает давление кранов на колонны – D, сопутствующие моменты – М и горизонтальную силу – Т от торможения крановых тележек. Все воздействия передаются рамам через подкрановые балки, могут быть и неразрезными (впрочем, весьма редко) и разрезными (в подавляющем количестве случаев). Так как крановые нагрузки являются подвижными, то для уточнения наиболее опасных положений (размещений) кранов на подкрановых блоках естественно применение ‘‘аппарата’’ линий влияния. В частности, для определения давлений кранов на колонны рамы используем линии влияния опорных реакций балок (в данном случае подкрановых). В случае неразрезных балок для их построения следует использовать справочные материалы, например по (5). В случае разрезных – достаточно вспомнить правила их построения. На рис. 26а показаны линии влияния:

1 – для правой опорной реакции левой подкрановой балки

2- для левой опорной реакции правой подкрановой балки.

В сумме обе реакции дадут искомое давление крана на среднюю, из трех показанных, колонну. При равных Р невыгоднейшее положение кранов (дающее наибольшее давление) таково – один кран, например, левый устанавливается крайним колесом (используется на схема его колеса по рис. 25) на среднюю колонну, а второй (он же шаг колонн) относительно невелик, а кран имеет развитую систему колес, то они могут оказывать вне пределов рассматриваемых балок (на балках показаны пунктирами) и не учитываются в дальнейшем. Для колес уместившихся на двух балках уточняются ординаты линий влияния (по масштабу или с использованием подобия) – y_i с учетом того, что на средней колонне она равна ‘‘единице’’, исходя из правил построения. На колеса левой стороны кранов действует Р_кmax, поэтому:

а с противоположной стороны пролета от Р_к1min имеет

где n – число колес уместившихся на рассматриваемых балках, например, в схеме по рис. 26а n=4.

Силы D приходятся, действуют по оси подкрановой ветви нижней части колонны, т.е. с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения этой части колонны - е»В_н/2; В_н – ширина подкрановой части колонны, известная из компоновки рамы (с некоторой погрешностью предполагается, что ветви колонны имеют одинаковое сечение). С учетом сказанного

М_мах(min)=D_max(min)В_н/2

Горизонтальны крановые нагрузки носят инерционный характер и возникают за счет трения при приложении тележек (поперек здания) или кранов (вдоль здания). Сила торможения тележки крана определяется:

Т_т=(G_т+Q)К_т

Здесь множитель К_т, равный 0,05 при гибком (тросовом)подвесе груза и 0,1 при жестком (штанговом), учитывает и коэффициент трения в паре ‘‘металл + металл’’, и ограниченность числа тормозных колес у тележки (обычно два из четырех), и характер проявления инерции груза, зависящий от способа его подвески. На колесо крана приходиться – Т_к=Т_т/n_кк, а на колонну, от двух кранов,

или Т=D_max(min)T_k/P_kmax(min)

Общая схема крановых нагрузок на поперечную раму приведена на рис.26б. Дополнительно следует иметь в виду:

1. силы Т_к непосредственно воздействуют на крановые рельсы, тормозные устройства, т.е. ‘‘приходят’’ на колонну (раму) на уровне тормозных устройств, совпадающем с уровнем верхних поясов балок;

2. силы Т_к передаются рельсам в их непосредственном контакте, но из-за определенных несоответствий размеров, иных случайных факторов неясно в каком именно месте; поэтому принято – сила Т может действовать на любую колонну (на любой стороне пролета) и может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

Т.е. все перечисленные варианты приложения Т являются равновероятными (из сказанного ясно, что на схеме рис. 26б она показана условно).

Контрольные вопросы.

1. Виды нагрузок, их классификации.

2. Сочетания нагрузок.

3. Состав постоянных нагрузок, источники их определения.

4. Постоянные нагрузки на раму, их определение при отсутствии (наличии) промежуточных стропильных ферм.

5. Особенности определения снеговых нагрузок.

6. Снеговые нагрузки на раму и на ее ригель.

7. Особенности проявления ветровых нагрузок.

8. Ветровые нагрузки на раму при отсутствии (наличии) стоек фахверка.

9. Классификация кранов.

10. Особенности учета числа работающих кранов.

11. Определение вертикальной и горизонтальной нагрузок на колесо крана.

12. Крановые нагрузки на раму, специфичность проявления горизонтальной нагрузки.

Поиск по сайту: