Мостовые краны используются на заводах и в цехах для подъема тяжелых материалов, оборудования и т.д. и их транспортировки с одного места на другое. Эти краны управляются либо вручную, либо с помощью электропривода. Кран состоит из моста, перекинутого через пролет цеха. На мосту установлена тележка или краб. Тележка движется по мосту. Мост в целом движется в продольном направлении по рельсам, установленным на концах.
Рельсы по обе стороны моста опираются на балки козлового крана. Козловые балки – это балки, которые воспринимают нагрузки, передаваемые через ходовые (подвижные) колеса кранов, как показано на рисунке ниже.
Рисунок: Козловая балка
Расчетные нагрузки
Влияние кранов на приложенные нагрузки должно включать следующее:
Нагрузки на краны, которые необходимо учитывать, обычно указываются заказчиком. При отсутствии каких-либо конкретных указаний, комбинации нагрузок должны быть следующими:
a) Вертикальные нагрузки с полным ударом от одного загруженного крана или двух кранов в случае тандемной работы, вместе с вертикальными нагрузками без удара от такого количества загруженных кранов, которые могут быть расположены для достижения максимального эффекта, вместе с максимальной горизонтальной тягой (импульсом) только от одного крана или двух кранов при тандемной работе.
b) Для многопролетных порталов – нагрузки, указанные выше, с учетом кранов, расположенных для максимального эффекта на любых двух смежных пролетах здания, и
c) Продольная тяга на рельсе подкранового пути должна учитываться для максимум двух загруженных кранов на пути.
Не обязательно считать, что поперечная (ударная) и продольная силы, действующие соответственно поперек и вдоль кранового рельса, действуют одновременно. Однако влияние обеих сил должно быть исследовано отдельно.
При исследовании влияния сил землетрясения следует учитывать результирующий эффект от мертвых нагрузок всех кранов, припаркованных в каждом отсеке, расположенном для максимального эффекта.
Балки крановых путей, поддерживающие бамперы, должны быть проверены на ударные нагрузки от бамперов.
При учете одновременного воздействия вертикальных и горизонтальных ударных нагрузок кранов допустимые напряжения при проектировании балок козловых кранов и их несущих конструкций могут быть увеличены на 10 процентов.
В тех случаях, когда ветровая нагрузка является основной нагрузкой, действующей на конструкцию, увеличение допустимых напряжений не допускается.
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОЗЛОВОЙ БАЛКИ
Козловая балка проектируется исходя из предположения, что горизонтальные силы, поперечные рельсам или вдоль рельсов, действуют одновременно с вертикальными нагрузками, включая ударную нагрузку. Горизонтальные силы действуют на уровне рельсов. Козловая балка подвергается изгибу в вертикальной плоскости, а также в горизонтальной плоскости, наряду с кручением. Расчеты конструкции упрощаются за счет обеспечения канала на верхнем фланце балки и пренебрежения нижним фланцем при расчете поперечных нагрузок. Поперечные нагрузки сравнительно малы, и такое упрощение в расчетах не приводит к серьезным ошибкам. Секция швеллера обеспечивает участки фланцев для сопротивления изгибу в горизонтальной плоскости из-за горизонтальных сил, действующих в поперечном направлении. Это увеличивает момент инерции вокруг оси y-y. Фланец швеллерного профиля сопротивляется изгибу в горизонтальной плоскости. Изгиб козловой балки крана происходит как вокруг вертикальной оси, так и вокруг горизонтальной оси элемента. Фактические напряжения изгиба при изгибе балки в вертикальной и горизонтальной плоскостях вычисляются. Комбинированные изгибающие напряжения принимаются как сумма двух вычисленных напряжений в волокнах. Комбинированное сжимающее напряжение при изгибе должно быть меньше или равно допустимому сжимающему напряжению при изгибе.
Где, 
= фактическое изгибающее сжимающее напряжение в вертикальной плоскости.
= фактическое изгибающее сжимающее напряжение в горизонтальной плоскости, и
= допустимое изгибающее сжимающее напряжение.
Нет.
Тип нагрузки
Дополнительная нагрузка
1
Вертикальные нагрузки
(a) для электрических мостовых кранов
25 процентов от максимальной статической нагрузки на колеса
(b) для кранов с ручным управлением
10 процентов от максимальной статической нагрузки на колеса
2
Горизонтальные силы, направленные поперек рельсов
10 процентов от веса тележки и веса, поднимаемого на кране
(b) для крана с ручным управлением
5 процентов от веса тележки и веса, поднятого на кране.
3
Горизонтальная сила вдоль рельсов
5 процентов от статической нагрузки на колеса
Дополнительные нагрузки, которые необходимо учитывать в соответствии с индийским стандартом IS:875 – 1964 для мостовых кранов, приведены в таблице выше в процентах от максимальной статической нагрузки на колеса. Максимальная нагрузка на колесо – это реакция на колесо от общей нагрузки, определяемой весом крана, краба и поднимаемого груза.
Термин “максимальная статическая нагрузка на колесо” требует пояснения. Крайнее положение краба по отношению к пролету крана дает максимальную реакцию на одну из балок козла. Эта реакция распределяется поровну между колесами крана. Реакция на каждое колесо называется максимальной статической нагрузкой на колесо.
Допустимое сжимающее напряжение при изгибе в горизонтальной плоскости равно допустимому напряжению при изгибе на растяжение.
Допустимое сжимающее напряжение при изгибе в вертикальной плоскости уменьшается пропорционально критическому напряжению при изгибе.
Индийский стандарт IS:800 – 1984 рекомендует увеличить на 10% допустимые напряжения при осевом растяжении, осевом сжатии и изгибе, а также допустимые напряжения для заклепок при проектировании портальных балок для комбинации вертикальных и горизонтальных нагрузок, как обсуждалось выше. Это увеличение допустимых напряжений не является дополнительным к тем, которые допускаются для нагрузок при возведении или без учета ветровых или сейсмических сил.
- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Типы мостов по пролетам, материалам, конструкциям, функциям, полезности и т.д..
- Какие существуют различные типы рельсов?.
- Процедура проектирования железобетонной тавровой балки с примером.
- 12 видов нагрузок, учитываемых при проектировании мостовых конструкций.
- Мосты с пластинчатыми балками – детали и требования к конструкции.
- Стальные гофрированные полотна в мостовых балках.