МК_Справочник_том_2

Продолжение табл.6.11

Î á î ç í à ÷ å í è ÿ :

gc = 0,9 – коэффициент условий работы (табл.6. СНиП II-23-81*)

y= (m1 +1m1 )2 ; la = at Ry E

В формулах (15) и (18) величины tcr1 è tcr2 определяются подстановкой действительных размеров проверяемой пластинки.

Устойчивость стенок балок не требует проверки при выполнении условий

s2x - s x s y + s2y + 3t2xy £ bRy g ñ , txy £ Rs g c

и условной гибкости стенки

lw = (hef t ) Ry E < 2,5 .

Стенку балки следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если lw ³ 2,2. Расстояние между основными поперечными ребрами жесткости не должно пре-

вышать:

a £ 2hef ïðè lw > 3,2;

a £ 2,5hef ïðè lw £ 3,2.

Расчет подкрановых балок на выносливость следует производить по формуле smax £ aRv g v £ Ru g u

где a - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений и вычисляемый по формуле:

для групп элементов 1 è 2 (òàáë.6.12) :

121

Rv − расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл.6.12;

Таблица 6.12. Расчетное сопротивление усталости стали

*Группа элементов принимается по табл.83 СНиП II-23-81*. При отсутствии сварных соединений принять гр.1 или 2 с учетом качества кромок металла.

γv − коэффициент, определяемый по табл.6.13 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента ассиметрии напряжений; здесь σmin è σmax, ρ = σmin /σmax − соответственно наибольшее и наименьшее напряжение в расчитываемом элементе, вычисленное по сечению нетто без учета коэффициентов динамичности и коэффициентов ϕ, ϕe , ϕb. При разнознач- ных напряжениях коэффициент ассиметрии напряжений следует принимать со знаком «минус»;

Таблица 6.13. Значение коэффициента надежности γv

Проверку общей устойчивости подкрановой балки для сжатого пояса при отсутствии сплошного тормозного настила производить по СНиП II-23-81*, п. 5.15.

Стенку балки над опорой, укрепленную ребром жесткости, следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как стойку, нагруженную опорной реакцией. В расчетное сечение включить сечение ребра жесткости и полосу стенки шириной

0,65t ERy с каждой стороны ребра. Расчетную длину стойки следует принимать

равной высоте стенки.

Нижние торцы опорных ребер должны быть строгаными либо плотно пригнанными. Напряжения в этих сечениях не должны превышать в случае:

à) расчетного сопротивления прокатной стали смятию Rp ïðè a ≤ 1,5t и сжатию

Ry ïðè a > 1,5t;

б) расчетного сопротивления смятию Rp

(в соответствии с п.7.12 СНиП II-23-81*).

122

Соединение на высокопрочных болтах поясных уголков верхнего пояса со стенкой следует рассчитывать по формуле

a T 2 + α2V 2 ≤ Qbhkγ c .

Соединение на высокопрочных болтах поясного листа верхнего пояса с уголками и соединение нижнего пояса со стенкой следует рассчитывать по формуле

aT ≤ Qbhkγ c , ãäå à − шаг поясных высокопрочных болтов;

T =QS/I − сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое попереч- ной силой Q; S − cтатический момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси;

α = 0,4 − когда стенка пристрогана к верхнему поясу; α = 1 − при отсутствии пристрожки;

V = γf 1Fí/lef − давление на единицу длины от катка крана; γf 1 − коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной нагрузки на колесо крана; Fí − сосредоточенное давление катка крана, принимаемое без коэффициента динамичности; lef − условная длина распределения сосредоточенного груза, принимаемая по табл.6.10;

Qbh = Rbn·γb·Abn·μ /γh − расчетное усилие одного высокопрочного болта;

здесь Rbn − расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов − наименьшее временное сопротивление разрыву; γb − коэффициент условия работы, принимаемый для соединения элементов поя-

сов балки, γb = 1. Для других прикреплений γb = 0,9 при количестве болтов n 5 ≤ n ≤ 10 è γb = 0,8 ïðè n < 5; Abn − площадь сечения болта нетто, вычис-

ляемая по табл.6.14; μ − коэффициент трения соприкасающихся поверхностей по табл.6.15. Рекомендуется проектировать соединения с обработкой поверхностей стальными щетками. γh − коэффициент надежности, принимаемый по табл.6.15.

Таблица 6.14. Площади сечения болтов нетто

123

Продолжение табл.6.15

П р и м е ч а н и е : Способ регулирования натяжения болтов по Ì означает регулирование по моменту закручивания, а по a – по углу поворота гайки.

Для соединений элементов балки рекомендуется применять высокопрочные болты диаметром 16–27 мм из стали 40Х «Селект» с Rbun = 1100 Í/ìì2.

Сварные поясные швы нижнего пояса комбинированных балок следует рассчи- тывать по формуле:

ãäå βz; γwz ; βf ; γwf − коэффициенты принимать по табл.34 СНиП II-23-81*, п.11.2; kf − высота шва; Rwf − расчетное сопротивление сварного соединения.

Прогибы подкрановых балок определяются от одного наиболее неблагоприятного по воздействию крана по формуле

f = l 3FH ΣYn , EI x

ãäå ΣYn − сумма ординат линий влияния прогиба в середине пролета, определяемая для различных схем балок по табл.6.16 − 6.18. В этих таблицах: α − место приложения нагрузки в долях пролета; õ − место определения прогиба балки в долях пролета.

124

Таблица 6.17. Ординаты «Y» линии влияния прогиба для крайнего пролета неразрезных балок

Таблица 6.18. Ординаты «Y» линии влияния прогиба для среднего пролета неразрезных балок

125

Продолжение табл.6.18

6.4. ÐАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОДКРАНОВЫХ ФЕРМ

Решетчатые подкрановые балки могут быть решены в виде шпренгельной балки, подкрановой фермы (рис.6.5 â, 6.12), подкраново-подстропильной фермы (рис.6.7). Конструкция шпренгельной балки состоит из балки жесткости (верхнего пояса), центральной стойки и шпренгеля (нижнего пояса). Для повышения устой- чивости балки шпренгель рекомендуется центрировать на нижнюю грань балки жесткости. Применение шпренгельных балок с числом стоек более одной в качестве подкрановых не рекомендуется ввиду малой жесткости таких балок в вертикальной плоскости при односторонней нагрузке. Исходя из наибольшего размера панели (около 3 м) максимальный пролет шпренгельной балки получается 6 м.

Подкрановые фермы (рис.6.5 â, 6.12) проектируют с параллельными поясами, треугольной схемой решетки и дополнительными стойками. При такой схеме решетки масса подкрановой фермы на 10 % меньше массы аналогичных ферм, имеющих раскосную решетку при одинаковых высоте и нагрузках. Высоту подкрановых ферм следует назначать в пределах 1/5 − 1/7 пролета при пролетах 12−18 ì è 1/7 − 1/10 пролета при пролетах 24−36 м (где меньшие величины относятся к большим пролетам ферм).

Длину панели подкрановой фермы рационально назначать приблизительно равной высоте фермы, но не более 3 м с тем, чтобы можно было подобрать сече- ние верхнего пояса из прокатного широкополочного или обычного двутавра, нижний пояс – из широкополочного тавра или из уголков; для элементов решетки рекомендуются спаренные уголки.

Расчет подкрановой фермы, представляющей собой статически неопределимую систему с числом неизвестных n − 1(ãäå n − число панелей верхнего пояса), точ- ными методами строительной механики достаточно трудоемок и его следует выполнять с применением компьютерной техники. Предварительное определение геометрических характеристик элементов подкрановых ферм может производиться сопоставлением с ранее запроектированными подобными фермами или, если та-

126

кой возможности нет, используют более простые приближенные методы расчета, получая затем путем последовательных приближений окончательные значения усилий и размеры сечений элементов фермы.

Высота подкраново-подстропильных ферм определяется габаритом крана и высотой стропильной фермы на опоре, но должна быть не менее 1/8 пролета, причем верхний пояс подкраново-подстропильной фермы принимается в одном уровне с верхним поясом стропильных конструкций. Длину панели назначают в пределах (0,8−1,3)h, кратной 3 м. В узлах ферм коробчатый жесткий пояс усиливают диафрагмами из листа; в сечениях между узлами для обеспечения неизменяемости контура коробки диафрагмы могут быть сквозными или сплошными. Расстояние между диафрагмами принимают 3, 4 или 6 м.

127

Прогибы подкрановых и подкраново-подстропильных ферм рекомендуется вы- числять точными методами с использованием ЭВМ. Для приближенных подсчетов можно пользоваться формулой f = Ml2/8EIf , ãäå M − изгибающий момент в середине пролета от вертикальной нормативной нагрузки без учета коэффициента динамичности; l − расчетный пролет фермы; If − момент инерции поясов фермы относительно нейтральной оси фермы в середине пролета.

Элементы решетки подкрановых ферм следует присоединять к поясам с помощью фасонок. Крепление фасонок к верхним поясам должно быть выполнено с полным проваром на всю толщину фасонок. Элементы решетки рекомендуется центрировать на нижнюю грань верхнего пояса. Подкрановые фермы проектируют сварными, рекомендуемые типы сварных узлов показаны на рис.6.12. В узлах примыкания решетки к верхнему поясу стенку пояса укрепляют парными ребрами жесткости.

Стыки элементов верхнего пояса проектируют встык без накладок, располагая их на участках с не полностью использованной несущей способностью. Монтажные соединения элементов подкраново-подстропильных конструкций выполняются обычно на высокопрочных болтах. Монтажные стыки балок жесткости должны быть расположены в наименее напряженных местах и выполнены на сварке встык.

6.5. ÎПИРАНИЕ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК И ФЕРМ НА КОЛОННЫ

Подкрановые балки и фермы следует опирать на колонны с центрованной передачей опорного давления через опорные ребра, имеющие строганые поверхности (рис.6.13), или через опорные прокладки, прикрепленные к нижнему поясу (рис.6.14). В этих случаях опорным ребрам подкрановых балок должно отвечать ребро в колонне. При оформлении узлов опирания подкрановых балок на опорную плиту колонны опорные ребра подкрановых балок следует располагать над полками подкрановой ветви колонны (рис.6.15). Во избежание повреждений болтового соединения балок на опоре болты размещают на расстоянии не более 0,6 высоты балки от низа опорного ребра (рис.6.13 и 6.15) или соединяют балки между собой жесткой распоркой в уровне нижнего пояса, допускающей свободный поворот опорного сечения (рис.6.16). Промежуточные опоры неразрезных балок на колонны показаны на рис.6.17.

Рис.6.13. Опирание разрезных подкрановых балок на стальные колонны à – сварных; á – на высокопрочных болтах

128

Рис.6.14. Опирание концевой (температурной) балки на стальную колонну à - сварной; á - на высокопрочных болтах

Рис.6.15. Опирание балок на стальную колонну через плиту à - сварных; á - на высокопрочных болтах

129