IV. Нагрузка от мостовых кранов

На крановый рельс от колес крана передаются вертикальные силыF, которые зависят от веса кранаG, веса груза на крюке (грузоподъемность кранаQ) и положения тележки на крановом мосту; горизонтальные поперечныеТ_k, возникающие при торможении тележки; горизонтальная продольнаяТ_кр,возникающая при торможении крана за счет трения колес о рельсы (рис. 5). Первые две из названных нагрузок учитывают при расчете поперечной рамы, третью – при проектировании вертикальных связей по колоннам.

Рис. 5. Схема мостового крана

Расчет крановой нагрузки на раму производим от действия двух кранов. Поскольку крановая нагрузка подвижная, краны необходимо разместить на подкрановой балке таким образом, чтобы они создавали максимальную вертикальную нагрузку на раму. Для этого колеса кранов должны быть как можно ближе к опоре. Поскольку подкрановая балка разрезная, нагрузка на рассчитываемую раму берется при нахождении кранов только в двух смежных шагах рам.

Порядок расчета:

1. Располагаем над опорой колесо одно из кранов.

2. Определяем расстояние от колеса до упора крана

В₃ = (В_к – А_к) / 2, (2.23)

3. В масштабе изображаем расположение кранов и колес, определяем расстояния В₄иВ₅, наносим горизонтальные размеры (см. рис. 6). На рис. 6 показано расположение колес крановQ = 20т. Для кранов большей грузоподъемности и, соответственно, ширины крайние колеса могут не помещаться в пределах шага рам. Нагрузка от этих колес не учитывается.

Рис. 6. Схема к расчету нагрузки от кранов.

4. Наибольшее давлениена колонну

, (2.24)

где 1,08 – коэффициент, учитывающий вес подкрановой балки;

_fm = 1,1– коэффициент надежности по предельному значению крановой нагрузки для срока службы здания 50 лет;

 – коэффициент сочетаний, равен: при учете двух кранов с режимами работы 1К...6К =0,85, с режимами работы 7К...8К=0,95;

y_i– ордината линии влияния опорной реакции колонны;

n– число колес всех кранов, передающих нагрузку на рассматриваемую колонну (которые помещаются в шагах, примыкающих к раме);

F_i,max– наибольшее нормативное вертикальное давление одного колеса крана на той стороне, к которой приближена тележка с грузом; обычно приводится в стандартах на краны; при одинаковом давлении на все колесаF_i,max=F_max(см. табл. П1):

, (2.25)

5. Наименьшее давлениена колонну

, (2.26)

где F_i,min– минимальное нормативное вертикальное давление одного колеса крана на колонну, удаленную от тележки с грузом, определяется по формуле:

F_i,min = (Q + G) / n₀ – F_i,max , (2.27)

где G– вес крана с тележкой;

n₀– число колес на одной стороне одного крана, определяется по схеме крана.

6. Поскольку в расчетной схеме колонна представлена в виде прямолинейного стержня, необходимо определить моменты, действующие на раму от силD_maxиD_min.

М_max = D_maxe ,(2.28)

М_min = D_mine , (2.29)

где е = (а + L₁ – h_кол /2) – эксцентриситетD_maxотносительно оси колонны.

7. Расчетная горизонтальная сила на колоннуTот поперечного торможения тележек кранов определяется по той же линии влияния, что и силыDпри том же положении кранов. Вместо вертикальных силFздесь прикладываются горизонтальные силыT_k, приходящиеся на одно колесо мостового крана.

При определении Т_kпринимается, что тормозная сила целиком передается на одну сторону кранового пути и распределяется поровну между всеми колесами на этой стороне крана. Нагрузка может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

Характеристическое значение горизонтальной нагрузки четырехколесных мостовых кранов, направленной поперек кранового пути и вызываемой перекосами мостовых электрических кранов и непараллельностью крановых путей (боковую силу), для одного колеса крана следует определять по формуле:

, (2.30)

где F_max, F_min –характеристическое значение вертикального давления на колесо, соответственно на более или на менее нагруженной стороне крана;

А_k, L_к –соответственно база и пролет крана;

– коэффициент, принимаемый равным 0,03 при центральном приводе механизма передвижения моста и 0,01 – при раздельном приводе.

В случае, если F_max  F_minзначение поперечной силы на колесо крана

, (2.31)

Предельное расчетное горизонтальное давление на колонну в уровне верхнего пояса балки от поперечного торможения тележек двух кранов:

, (2.32)

8. Схема приложения крановых нагрузок приводится на рис. 7. Правила приложения крановых нагрузок:

1) горизонтальные силы можно учитывать только вместе с вертикальными, так как горизонтальные силы не могут возникать при отсутствии кранов;

2) вертикальные силы могут действовать и без горизонтальных;

3) D_maxможет быть приложена или на левую колонну или на правую;

4) Т_maxможет быть приложена или на левую колонну или на правую;

5) Т_maxможет быть направлена или внутрь пролета или наружу.

Рис. 7. Схема приложения крановых нагрузок.