МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРА

Кафедра металевих, дерев'яних

і пластмасових конструкцій

Методичні вказівки

для курсового і дипломного проектування з металевих конструкцій «Сталевий каркас одноповерхової виробничої будівлі»

для студентів будівельних спеціальностей (ПЦБ)

РОЗДІЛ 2

Підкранова балка

Дніпропетровськ 2010

УДК 625.745.12

Методичні вказівки для курсового і дипломного проектування з металевих конструкцій «Сталевий каркас одноповерхової виробничої будівлі» для студентів будівельних спеціальностей ( ПЦБ). Розділ 2. Підкранова балка. / Укладачі: Братусь М.Г., Ісмагулов Б.Г., Янкін П.В. –Дніпропетровськ: ПДАБА, 2010, - с. (укр.)

В методичних вказівках наведені:

- конструктивные решения балок, подкрановые рельсы и их крепление к верхним поясам балок, балки с тормозными конструкциями крайних и средних.

- рассмотрена методика расчета на прочность;

- разработаны примеры вычисления изгибающих моментов и перерезывающих сил с использованием линий влияния;

- даны примеры подбора сечений балок и проверки их прочности и устойчивости стенки.

Відповідальний за випуск: проф. Єгоров Є.А.., зав. кафедрою металевих, дерев’яних і пластмасових конструкцій.

Рецензент: доц. Бабіч В.В.

Затверджено

на засіданні кафедри

металевих, дерев’яних і пластмасових конструкцій

Протокол №6 від 30.06.2010 р.

Затверджено

на засіданні Методичної ради ПДАБА.

Протокол № 1(25) від 11.11.2010 р.

ЗМІСТ

1. КОНСТРУКЦИИ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК И КРЕПЛЕНИЕ РЕЛЬСОВ…….

1.1. Конструктивные решения балок…………………………………………….

1.2. Подкрановые рельсы и их крепление к верхним поясам балок………….

1.3. Подкрановые балки с тормозными конструкциями крайних рядов……..

1.4. Балки с тормозными конструкциями средних рядов………………………

2. РАСЧЕТ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ…………………………

3. ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНИХ РОЗРАХУНКОВИХ ЗГИНАЮЧИХ МОМЕНТІВ ТА ПОПЕРЕЧНИХ СИЛ…………………………………………..

3.1. ПРИКЛАД. Проліт балки l=12 м. Пролет здания 36м. Вантажопідйомность кранів Q₁=125/20 т та Q₁=32/5т………………………….

3.1.1.Вихідні дані………………………………………………………………

3.1.2. Навантаження балки одним краном більшої вантажопідйомності

Q₁=125/20 т ……………………………………………………………………..

3.1.3. Навантаження балки двома кранами вантажопідйомністю

Q₁=125/20 т та Q₁=32/5 т. Коэффициент сполучень ψ_к=0,85………………

3.2. ПРИКЛАД. Проліт балки l=6 м. Пролет здания 24 м. Вантажопідйомность кранів Q₁=100/20 т та Q₁=12……………………………...

3.2.1. Вихідні дані………………………………………………………………

3.2.2.Навантаження балки одним краном більшої вантажопідйомності Q₁=100/20 т; ψ_к=1………………………………………………………………….

3.2.3. Навантаження балки двома кранами вантажопідйомністю

Q₁=100/20 т та Q₁=12,5 т. Коэффициент сочетаний ψ_к=0,85;

4. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ БАЛКИ И ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ.

4.1.Расчет балки на нагрузки в вертикальной плоскости.

4.2. Расчет балки на нагрузки в горизонтальной плоскости.

4.3. Проверка прочности и жесткости балки.

обеспечена.

5. РЕБРА И УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕНКИ БАЛКИ.

5.1. Расстановка ребер жесткости и их размеры.

5.2. Расчет стенки балки на устойчивость.

5.3. Опорные ребра балок.

5.3.2. Расчет опорного ребра балки на устойчивость.

5.4. Расчет поясных сварных швов.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. КОНСТРУКЦИИ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК И КРЕПЛЕНИЕ РЕЛЬСОВ.

1.1. Конструктивные решения балок.

Подкрановые конструкции проектируются в составе:

- основного вертикального элемента (подкрановая балка или ферма), воспринимающего вертикальные и горизонтальные воздействия крана;

- основного горизонтального элемента (тормозная балка или ферма) , воспринимающего горизонтальные крановые воздействия и обеспечивающего общую устойчивость кранового пути;

- вспомогательных вертикальных и горизонтальных связевых ферм, подкосов и диафрагм, обеспечивающих устойчивость кранового пути;

- упоров, рельсов, подрельсовых устройств и деталей креплений.

Рис. 1.1. Конструктивные решения подкрановых балок.

а) подкрановая балка крайнего ряда; б) подкрановая балка среднего ряда

в) детали крепления рельсов, связи, упоры.

1- подкрановая балка; 2 - торозной лист; 3 - тормозной швеллер; 4 - вертикальные связи;

5 - крючья; 6- вертикальные ребра и горизонтальные планки. 7 - горизонтальные прижимные планки; 8 – болты; 9 – тупиковый упор; 10 – подкрановый рельс.

При пролетах 24м и более применяют также подкраново-подстропильную ферму, совмещающую функции подкрановой балки и подстропильной фермы.

В конструкциях балок следует избегать узких щелей, пазух и корыт, которые могут задерживать влагу или затруднять проветривание,

Все элементы балок должны быть доступны для наблюдений, очистки и окраски.

Традиционная конструкция основного вертикального элемента принята в виде сварного двутавра рис. 1.1 и рис.1.2, а или прокатного двутавра без усиления или усиленного листом - рис.1.2,б, в. При отсутствии тормозной конструкции верхний пояс проектируют более развитым в горизонтальной плоскости - рис.1.2, г. Находят применение балки из круглой трубы, коробчатого сечения из четырех листов, а также комбинированного сечения с использованием в качестве верхнего пояса двутавров или трубы - рис.1.2, д-и. . Иногда полые трубы заполняют бетоном, что решает проблему местных напряжений от сосредоточенного давления колес - рис.1.2, и. При использовании в верхнем поясе двутавров с толстыми стенками параллельно решается проблема местных напряжений и вопрос об устойчивости стенки - рис.1.2, к. .

В связи с многочисленными усталостными разрушениями верхних поясных сварных швов и стенок балок, особенно при работе кранов группы режима работы 7К и 8К, предложено увеличивать толщину стенки двутавровой балки в зоне значительных местных напряжений. Прошли испытания в условиях действующего цеха балки с клиновидными вставками, разработанными кафедрой металлических деревянных и пластмассовых конструкций ПГАСиА- рис.1.2, л.

Рис.1.2. Конструктивные решения балки – основного вертикального элемента.

Тормозная конструкция для колонн крайнего ряда состоит из швеллера и листа, усиленного ребрами жесткости. Сечения тормозных швеллера и листа принимаются по расчету.

При пролете балок 6 м сечение тормозного швеллера принмают обычно высотой 140-200мм в зависимости от ширины трмозной констркции и нагрузок при ремонтах кранов. При наличии фахверковых стоек и шаге колонн 12м часто тормозной швеллер присоединяют к стойкам, что ухудшает работу стен и приводит к разрушению тормозных листов при перемещениях балок по вертикали, а также разрушению узлов прикрепления швеллера к стойкам фахверка. Рекомендуется тормозной швеллер не присорединять к фахверку и его расчетный пролет принимать равным пролету балки.

При пролете балок 12м высота швеллера колеблется от 180мм до 240мм. Однако при ширине тормозной конструкции 500-600мм или группе режима работы 7К-8К высоту швеллера принимают 300-400мм.

Площадки тормозной конструкции должны быть рассчитаны на временную нагрузку, возникающую при ремонтах крана. Обычно ее принимают равной 2 кПа с коэффициентом надежности по нагрузке Эту нагрузку следует уточнять для каждого конкретного производства.