стия

14.

Рнс. 15.20. Крепление рельсов к подкрановой балке

а - типа КР; б - железнодорожных, а, г - квадратных, / - пружинная шайба; 2 -болт М22

Рис. 15 21. Пружинное крепление рельса, установленного на упругую прокладку

/ - пружина, 2 -рельс, 3 - упругая прокладка, 4 - болт

его крепления весьма трудоемка. Между рельсом и поясом балки целесообразно устанавливать упругие прокладки из низкомодульного материала. Прокладки улучшают условия контакта рельса и пояса, сглаживают и уменьшают местные напряжения под колесом крана, ликвидируют пики местных напряжений у контактирующих неровностей рельса и пояса, уменьшают динамическое воздействие крана. При кранах небольшой грузоподъемности (Q<20 т) прокладки делают из

прорезиненной ленты, при большой грузоподъемности - металлорези-новыми. Так как при прохождении крана прокладки сжимаются, то применяют сазличного типа пружинные крепления рельса к поясу (рис. 15.21).

3. Упоры для кранов

В торцах здания на подкрановых балках устанавливают упоры для ограничения рабочей зоны кранов. Для снижения силы удара об упор кранй! оборудуют концевыми выключателями, а на упоры устанавливают амортизаторы. Упор рассчитывают как консоль на условную силу удара, определяемую по главе СНиП «Нагрузки и воздействия».

§ 6. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ

Исходные данные. Требуется рассчитать подкрановую балку крайнего ряда пролетом 12 м под два крана грузоподъемностью Q = 30/5 т. Режим работы кранов - особый. Пролет здания 30 м. Материал балкн сталь ВстЗГпс5-1; /? = 230МПа = 23 кН/см (при <20 мм); /?ср=135 МПа=13,5 кН/см.

Нагрузки на подкрановую балку. По прил. 1 для крана Q = 30/5 тяжелого режима работы наибольшее вертикальное усилие иа колесе f"=355 кН; вес тележки Gt = = 125 кН; тип кранового рельса - КР-70.

Схема крановой нагрузки приведена на рис. 15.22, о.

Для кранов тяжелого режима работы металлургического производства поперечное горизонтальное усилие на колесе при расчете подкрановых балок r" = 0,lf" = 0,1 X Х355=35,5 кН. Для кранов легкого и среднего режима работы Г" определяется по формуле (12.4).

Расчетные значения усилий на колесе крана определяем по формуле (15.2) с учетом коэффициента надежности по назначению ун = 0,95;

= пп kj = 0,95-1,1 •0,95-1,1 -355 = 388 кН; Т =у„гага„й,Т" = 0,95- .• 1.0,95-1-35,5 = 35,2 кН.

Определение расчетных усилий. Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая краны невыгоднейшим образом (рис. 15.22,6).

Расчетный момент от вертикальной нагрузки ,

Ma: = a2fK{/j= 1,05-388-5,85 = 2380 кН-м;

где yi - ординаты линий влияния; а =1,05 - учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке (см. § 1, гл. 15).

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки Л4;,=ЕГ„г/; = 35,2-5,85=206 кН-м. Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре (рис. 15.22, в).

Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил:

= aSFKг/= 1,05-388-2,375 = 968 кН; Q = ХТк/г = 35,2-2,375 = 83,6 кН.

Подбор сечения балки. Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t - d мм и швеллера № 36 (при наличии промежуточной стойки фахверка и креплении к ней тормозной конструкции, а также при шаге рам 6 м можно принять швеллер № 16-18).

Значение коэффициента Р определим по формуле (15.23):

+2- ==,+2-- = 1.14, 2380 1,5

1 12

j где ftg » I = = 1,2 м; ft = ft„ = 1,5 м;

Wxip = 238 ООО-1,14/23 = 11 800 см

Задаемся йст = ЛстДст= 120. Оптимальная высота балки

3/--- 3

houT = у -у " /(3/2) 120-11 800 = 130 см.

Шо то 5W0 ш

I20U 5100

Рис. 15.22. к расчету подкрановой балки

а -схема крановой нагрузки; б - определение Мцх; в - определение Qax

Минимальная высота балки

5 уШ

24 Р£

23-1200-600 116 400

= 70,5 см;

Мх 24 1,14.2,06-10 238 000

Л4н - момент от загружения балки одним краном при п=1,0.

Значение Л4н определим по линии влияния (см. рис. 15.22,6); сумма ординат линии влияния прн нагрузке от одного крана Si/i=3+0,45=3,45;

M„ = y„2f;j г/. = 0,95-355.3,45= 1164 кН-м;

f /] =600 - для кранов тяжелого режима работы. Принимаем йб-120 (кратной 10 см). Задаемся толщиной полок „ = 2 см, тогда hct=hf,-2tn Из условия среза стенки силой

ст> l,5(QJftoTop) = 1.5-968/(116-13,5) =0,94 см.

Принимаем стенку толщиной 1 см; йст= 116/1,0=116«120. Размеры поясных листов определим по формулам:

/р = Гр ftg/2 = 11 800-120/2 = 708 ООО см*;

/д = 1,0.1163/12 = 130 000 см;

20-2-2=116 см.

<4п ip - (IxtT) - /ст)/2

/ hcT + tn Y

! 116 + 2 \2 (708 ООО - 130 000)/2 -- = 83 см.

Принимаем пояс из листа сечеиия 20x420 мм, Лп = 84 см Устойчивость пояса обеспечена, так как

(6п-ст)/2

(42-1)/2

= 10,2 < 0,5 l/-- =

„ „ т / 2,06-10* , ,

= 0,5 Л -= 5,1.

V 23

По полученным данным компонуем сечением балки (рис. 15 23). Проверка прочности сечения. Определяем геометрические характеристики принятого сечеиия.

Относительно оси х-х:

1х = -

Ы16 12

м- =

+ 2-42-2

I 116

715 000

Аб/2

120/2

+ ij =715 000 см*; = 11 900 смз.

Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у-у (в состав тормозной балкн входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер): расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения

= (0,6-123-78,5 + 53,4.144,3)/(0,6-123 + 53,4 + 2-42) = 63 см; 1у = 0,6-123/12 + 0,6-123 (78,5 - 63)2 + 53,4 (144,3 - 63)? + 42-632 + + 2-423/12 = 631 800 см*; IF = 11 xj = 631 800/84 = 7520 смЗ. Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А) [см. формулу (15.8)]:

238 ООО 11 900

+

20 600

7520 - 392 -

= 20+2,7=22,7 кН/смЗ<;?=23 кН/см2.