Подкрановые балки. Особенности расчета и конструирования.

Железобетонные предварительно напряженные под­крановые балки испытывают динамические воздействия от мостовых кранов и поэтому их применение рациональ­но при кранах грузоподъемностью до 30 т среднего ре­жима работы и кранах легкого режима работы. При кра­нах тяжелого режима работы н кранах грузоподъемностью 50 т среднего режим а работы и более целесообразны стальные подкрановые балки.

Наиболее выгодна двутавровая форма поперечного сечения подкрановой балки (рис. 13.15). Развитая верх­няя полка повышает жесткость балки в горизонтальномнаправлении, уменьшает перемещения при поперечных тормозных условиях, а также улучшает условия монта­жа и эксплуатации крановых путей и крана; нижняя пол­ка дает возможность удобно разместить напрягаемую арматуру и обеспечить прочность балки при отпуске на­тяжения. Расчетным на вертикальные нагрузки является тавровое сечение с верхней сжатой полкой, а на горизон­тальные нагрузки — прямоугольное сечение (верхняя полка).

Высоту сечения балок назначают в пре­делах h= (1/8...1/10)l, толщину верхней полки h'_f=(1/7...1/8)h, ширину верхней полки b'_f = (1/10...1/20)l. По условиям крепления и рихтовки крановых путей при­нимают размер полки b'_f =500...650 мм. Типовые подкра­новые балки имеют высоту сечения h= 1000 мм при про­лете 6 м и h =1400 мм при пролете 12 м (рис. 13.16).

Сборные подкрановые балки пролетом 6 и 12 м по условиям технологичности изготовления и монтажа вы­полняют разрезными с монтажным стыком на колоннах.

Расчетные нагрузки от мостовых кранов для расчета прочности подкрановых балок определяют с коэффици­ентом надежности = 1,1. Расчет прочности ведут по расчетной нагрузке от двух сближенных мостовых кранов одинаковой грузоподъем­ности, умноженную на коэффициент сочетаний, равный 0,85(прикранахлегкого исреднего режима).Подвиж­нуюнагрузкуотмостовых кранов располагаютвпролете подкрановой балки так, чтобы в ряде сечений по длине пролета получить максимальные усилия М, Q. Расстояние между четырьмя силами, передающимися через колеса мостового крана, устанавливают по габа­ритам ширины и базы моста (рис. 13.17, а). Расчет ведут по линиям влияния, располагая одну силу в вершине ли­нии влияния (рис. 13.17,6). Максимальные усилия опре­деляют суммированием произведений сил на соответст­вующие им ординаты.

Вертикальная крановая нагрузка равна. Давление крана на балку:

– при привязке «250»

Изгибающий момент будет равен:

Горизонтальная крановая нагрузка:

1/20 – коэффициент перехода из вертикальной нагрузки в горизонтальную.

По найденным усилиям строят огибающие эпюры М и Q. Ординаты огибающих эпюр определяют по таблицам приведенным в справочниках.

Расчет на выносливость ведут по расчетной вертикальной нагрузке от одного мостового крана, определяемой умножением нормативной нагрузки на коэффициент равный 0,5.

Прогиб определяют от действия одного крана при коэффициенте надежности, равном единице:

Предварительно напряженные подкрановые балки армируют высокопрочной проволокой, стержневой арма­турой, канатами. Арматурные каркасы в связи с дина­мическими воздействиями на балку выполняют не свар­ными, а вязаными. На опорах балки усиливают ребрами (с уширениями концов) и дополнительной поперечной арматурой в виде стержней, хомутов, сеток, обеспечива­ющих прочность и трещиностойкость торцов при отпуске натяжения. Для подкрановых балок применяют бетон классов В30...В50. Масса подкрановой балки пролетом 12 м составляет 10...12 т.

Подкрановые балки соединяют с колоннами сваркой стальных закладных деталей (рис. 13.18, а). Для пере­дачи горизонтальных тормозных усилий в стыке уста­навливают ребровые накладки, привариваемые к верх­ним закладным листам балок и специальному заклад­ному листу колонны. Чтобы смягчить удары и толчки, передаваемые на подкрановую балку при движении мостового крана, и уменьшить износ путей, между подкра­новой балкой и рельсом укладывают упругую прокладку из прорезиненной ткани толщиной 8...10 мм. При этом принимают во внимание, что предварительно напряжен­ные балки имеют выгиб, а крановый рельс должен иметь горизонтальное положение. Рельс после рихтовки при­крепляют к балке болтами с помощью стальных деталей