Главная / Проектирование стальных конструкций / Балки / Подкрановые балки / Особенности расчета сплошных подкрановых балок

Особенности расчета сплошных подкрановых балок

Определение расчетных усилий. Расчет сплошных подкрановых балок производится в основном так же, как и сплошных балок, несущих статическую нагрузку, но с учетом ряда особенностей.

Определение расчетных моментов и поперечных сил от крановой нагрузки может производиться либо по линиям влияния от установки двух спаренных кранов (за исключением кранов легкого режима, когда в расчет может вводиться один кран), либо путем построения эпюр моментов и поперечных сил от наиневыгоднейшей установки грузов.

Для определения наибольшего изгибающего момента следует установить грузы таким образом, чтобы середина балки находилась на одинаковом расстоянии от равнодействующей всех грузов и от ближайшего к ней груза; под этим грузом и действует наибольший момент.

Для определения максимальной поперечной силы (опорной реакции) необходимо установить один из грузов над опорой, а остальные расположить как можно ближе к ней. Установка кранов для определения усилий от действия вертикальных, а также от действия горизонтальных сил должна быть одна и та же.

Влияние собственного веса конструкции подкрановой балки (включая вес рельса и тормозной балки), а также возможной временной вертикальной нагрузки на тормозной балке (обычно принимаемой равной 200 кг/м2) учитывается либо по весам ранее спроектированных аналогичных балок, либо вследствие незначительности этого влияния путем увеличения значения изгибающих моментов и поперечных сил от кранов (Мк и Qк) умножением на коэффициенты а1 и а2, приведенные в таблице*.

Значения коэффициентов α1 и α2

Пролет балки в м 6 12 15 18 и более
α1 (для Мк) 1,03 1,05 1,06 1,07
α2 (для Qк) 1,02 1,04 1,06 1,06

Подбор сечений. Подбор сечения сплошной подкрановой балки производится аналогично подбору сечений составных балок, рассчитываемых под статическую нагрузку.

Требуемый момент сопротивления (Wбр для сварных балок и Wнт для клепаных) определяют, исходя из расчетного сопротивления, уменьшенного на 100 — 200 кг/см2. Это делают потому, что в верхнем поясе балки, работающем одновременно на горизонтальные силы торможения, возникают дополнительные напряжения от этих сил.

Наметив размеры сечения подкрановой и тормозной балок определяют его геометрические характеристики относительно горизонтальной и вертикальной осей: моменты инерции, моменты сопротивления и т. п., после чего проверяют балку на прочность.

Проверка сплошной подкрановой балки на прочность производится по формулам:

для верхнего волокна балки

Формула (65.VI)

для нижнего волокна балки

Формула (66.VI)

Здесь М — расчетный момент от вертикальной крановой нагрузки;

Мт — расчетный момент от горизонтальных тормозных сил;

Wвнт — момент сопротивления нетто для верхнего волокна балки (в сварных балках в верхнем поясе также бывают отверстия, необходимые для болтов, прикрепляющих крановый рельс к балке при помощи лапок);

Wннт — момент сопротивления нетто для нижнего волокна балки (для сварных балок принимается Wбp);

Wт — момент сопротивления (относительно вертикальной оси) тормозной балки, состоящей из верхнего пояса балки, горизонтального листа и крайнего окаймляющего пояса (фигура Типы оплошных подкрановых балок), а в случае отсутствия тормозной балки — одного только верхнего пояса балки.

Подкрановые балки с усиленным верхним поясом (без тормозной балки) проверяются на общую устойчивость по формуле

Формула (9.I)

При определении коэффициентов φб за ширину b принимают ширину усиленного верхнего пояса.

* КТИС, Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий, под редакцией доц. С. М. Тубина, Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Типы крепления крановых рельсов

В качестве крановых рельсов применяются: обыкновенные железнодорожные рельсы, прямоугольные бруски или рельсы специального профиля КР (крановый рельс) по ГОСТ 4121-48. Выбор типа рельса и его крепления зависит от грузоподъемности, режима работы и от типа ходовых колес крана (цилиндрические или конические). Конические ходовые колеса, которые могут применяться для кранов грузоподъемностью до 50 т, требуют рельсов с…

Горизонтальные тормозные балки

Тормозные балки большей частью выполняются из рифленой стали толщиной 6 — 10 мм, с одним поясом, выполненным из швеллера или уголка. Вторым поясом является верхний пояс подкрановой балки. При пролете балки 12 м и более наружный пояс тормозной балки обычно подвешивают к вышележащим конструкциям; не рекомендуется в этом случае поддерживать его подкосом, присоединенным к нижнему…

Решетчатые подкрановые балки

При пролетах 18 м и более и при грузопоъемности кранов Q ≤ 10/20 т рациональны решетчатые подкрановые балки. Верхний пояс таких ферм принимается из жесткого профиля (двутавра), работающего не только на сжатие в составе фермы, но также и на местный изгиб от давления колеса крана Р. Местный изгиб может определяться по формуле где d —…

Проверка местной устойчивости стенки

Проверку местной устойчивости стенки подкрановых балок необходимо производить так же, как и для обычных балок (Пример 9) в том случае, если гибкость стенки балки, выполненной из стали Ст. 3, h0/δ > 80 (для стали НЛ2 больше 65). Для обеспечения устойчивости стенки в первую очередь устанавливаются основные поперечные ребра жесткости, расстояние между которыми не должно превышать…

Сплошные подкрановые балки

Типы сечений Подкрановые балки пролетом до 6 м при небольшой грузоподъемности кранов (до 3 — 5 т) включительно проектируются обычно из прокатного двутавра, усиленного листом или уголками. Балки пролетом 6 м, при кранах легкого и среднего режима, грузоподъемностью от 5 до 30 г, как правило, делают составными, сплошного несимметричного сечения с развитым верхним поясом для…