31. Колонны каркаса промышленных зданий. Типы колонн промышленных зданий.

Стальные колонны могут быть трех типов: постоянного по высоте сечения(рис.а), примененного по высоте сечения – ступенчатые(рис,б) и раздельные(рис когда низко расположен тяжелый кран).

В колоннах постоянно по высоте сечения нагрузка от мостовых кранов передается на стержень колонн через консоли на которые опираются подкрановые балки.

Стержень колонны может быть сплошного или сквозного сечения. Достоинство колонн постоянного сечения (особенно сплошных) – их конструктивная простота и небольшая трудоемкость изготовления.

Эти колонны применимы при сравнительно небольших крановых нагрузках (Q до 15-20т) и незначительной высоте цеха (h до 8-10м).

При кранах большой грузоподъемности выгоднее переходить на ступенчатые колонны, которые для одноэтажных производственных зданий являются основным типом колонн.

Подкрановая балка в этом случае опирается на уступ нижнего участка колонны и располагается на оси ее ветви, называемой подкрановой ветвью. Верхнюю часть колонны (надкрановую часть) проектируют сплошного сечения, нижнюю часть колонны (подкрановую часть) при ширине до 1 м включительно – сплошного, при большей ширине – сквозного сечения. В зданиях с кранами «особого» режима работы необходимо осматривать и ремонтировать подкрановые пути без остановки мостовых кранов. Поэтому колонны таких цехов или делают с уширенной нижней частью, чтобы иметь габарит прохода между краном и внутренней гранью верхней части колонны, или для прохода устраивают проем в верхней части колонны.

В раздельных колоннах подкрановую стойку проектируют из одного прокатного или сварного двутавра, связанного с шатровой колонной гибкими горизонтальными планками толщиной t=1012мм.

Благодаря этому стойка работает только на осевую силу с расчетной длинной из плоскости рамы, равной расстоянию от низа башмака до низа подкрановой балки, ьи в плоскости рамы, равной расстоянию между планками.

Разделенные колонны применяют редко, они рациональны при низком расположении кранов большой грузоподъемности и удобны при расширении цеха.

32. Сплошные подкрановые балки. Подбор сечения и проверка прочности подкрановой балки.

Нагрузки от крана передаются на подкрановую конструкцию через колеса (катки) крана, расположенные на концевой балке кранового моста. В зависимости от грузоподъемности крана с каждой стороны моста могут быть два, четыре катка и более.

Подкрановые конструкции рассчитывают, как правило, на нагрузки от двух сближенных кранов максимальной грузоподъемности с тележками, приближенными к одному ряду колонн, т.е. в положении, при котором на подкрановые конструкции действуют максимальные вертикальные нагрузки. Одновременно к балке прикладываются и максимальные горизонтальные нагрузки.

Типы сечений подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете 6м и кранах до 50т обычного режима работы (легкого, среднего) применяют прокатные двутавры, усиленные для восприятия горизонтальных сил листом или уголками(рис.а) или сварные двутавры несимметричного сечения(рис.б). Для больших пролетов и Q кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией(рис.в).При кранах до 50т рациональны балки составного сечения из широкополочных тавров с тонкой стенкой-вставкой(рис.г)

в) г)

Иногда подкрановые балки проектируют бистальными: стенку – из малоуглеродистой стали, пояса – из низколегированной.

Подбор сечения балки. Задаемся сечением Значение коэффициента β определим по формуле:

Определяем Оптимальную и минимальную высоту балки: Задаемся толщиной полок .

Из условия среза стенки силой : Определяем Размеры поясных листови определяем площадь пояса

Проверка прочности сечения.

Определяем геометрические характеристики принятого сечения. Относительно оси х – х: ,

Относительно оси y – y(в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):

расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения ,,

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе: