Дополнительные проверки

Подобрав и проверив сечение подкрановой балки на прочность, необходимо произвести следующие расчеты:

  1. проверку прогиба балки;
  2. проверку прочности стенки при местном смятии от давления колес крана;
  3. расчет поясных швов или заклепок, соединяющих пояса балки со стенкой;
  4. проверку местной устойчивости стенки балки в соответствии с намеченной расстановкой ребер жесткости.

Прогиб балки может быть определен по формуле

Формула (67.VI)

где Мн — момент от вертикальных нормативных нагрузок (без учета коэффициента перегрузки и динамического коэффициента).


Распределение сосредоточенного давления

Распределение сосредоточенного давления

Распределение сосредоточенного давления на стенку и поясные соединения.


Этот прогиб не должен превосходить допускаемого. При наличии подвижной сосредоточенной нагрузки, передающей давление на стенку через верхний пояс в местах, не укрепленных ребрами жесткости, стенка подвергается местному давлению.

Напряжение в стенке σм от местного давления при проверке на прочность не должно превышать расчетного сопротивления, умноженного на коэффициент условий работы:

Формула (68.VI)

Здесь Р — величина расчетной сосредоточенной нагрузки (для подкрановых балок без учета динамического коэффициента, но с учетом коэффициента перегрузки);

n1 — коэффициент, принимаемый для подкрановых балок в зданиях с тяжелым режимом работы равным 1,5; для прочих подкрановых балок 1,1;

δ — толщина стенки;

z — условная длина распределения давления сосредоточенного груза, определяемая по формуле

Формула (69.VI)

где с — коэффициент, принимаемый для сварных балок равным 3,25, а для клепаных 3,75; 

Jп — сумма моментов инерции пояса балки и кранового рельса относительно собственных осей; при приварке рельса к поясу швами, обеспечивающими совместную работу рельса и балки, Jп — общий момент инерции рельса и пояса.

Напряжение от местного давления σм должно учитываться при назначении толщины стенки подкрановой балки.

Поясные швы или заклепки, соединяющие верхний пояс подкрановой балки со стенкой, рассчитываются на действие не только горизонтально направленных касательных напряжений от изгиба, но также и местных вертикально направленных напряжений (смотрите формулу (68.VI)) от сосредоточенного давления колеса. При этом предполагается, что в сварных балках сосредоточенный груз Р воспринимается швами на участке длиной, определяемой по формуле (69.VI).

Равнодействующая касательных и местных напряжений, условно определяемая геометрическим сложением их, не должна превышать расчетного сопротивления срезу угловых сварных швов, умноженного на коэффициент условий работы:

Формула

Откуда

Формула (70.VI)

Значение коэффициента n1 смотрите выше.

В подкрановых балках цехов с тяжелым режимом работы швы, прикрепляющие верхний пояс к стенке, должны выполняться с проваром на всю толщину стенки. Для обеспечения такого провара кромку стенки балки при толщине ее 10 мм и более обрабатывают по К-образной форме; при автоматической сварке такую обработку кромки производят при толщине 14 мм и более.

При сварке с проваром на всю толщину стенки НиТУ разрешают считать шов равнопрочным со стенкой. При этом также нет необходимости в проверке на выносливость ни основного материала, ни поясных швов.


Верхний поясной шов

Верхний поясной шов

Верхний поясной шов подкрановой балки с проваром на всю толщину стенки.


В клепаных подкрановых балках при действии на пояс сосредоточенного груза предполагается, что этот груз распределяется равномерно между заклепками, расположенными на участке длиной z, определяемой по формуле (69.VI). 

Шаг поясных заклепок в этом случае определится по формуле

Формула (71.VI)

где α = 0,4 в случае, если верхняя кромка стенки пристрогана к горизонтальному листу;

α = 1 в случае отсутствия пристрожки стенки;

[N]закл — максимальное расчетное усилие по смятию или двойному срезу, допустимое на одну заклепку.

Поясные соединения нижнего пояса подкрановых балок рассчитываются на действие только касательных напряжений (по аналогии с обычными балками).

«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…