Подкрановые балки: расчет, конструирование, армирование, схема внутр. усилий.

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.

Наиболее выгодна двутавровая форма поперечного сечения подкрановой балки (рис. 1). Развитая верхняя полка повышает жесткость балки в горизонтальном направлении, 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 подкрановых балок назначают в пре­делах h= (1/8...1/10)l, толщину верхней полки h'_f = = (I/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. 2).

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 γ_f=l,l. Расчетная вертикальная на­грузка F_max = γ_f γ_n F_nmax

Расчетная горизонтальная нагрузка (от одного коле­са моста)

H_max = 0,5 γ_f γ_n F_nmax

Горизонтальная сила H_nmax приложена в уровне го­ловки крановых рельсов, но для упрощения расчета, пренебрегая незначительным влиянием эксцентриситета, ее полагают приложенной посередине высоты полки тавро­вого сечения.

Расчет прочности ведут по расчетной нагрузке от двух сближенных мостовых кранов одинаковой грузоподъем­ности, умноженную на коэффициент сочетаний, равный 0,85. Подвиж­ную нагрузку от мостовых кранов располагают в про­лете подкрановой балки так, чтобы в ряде сечений по длине пролета получить максимальные усилия М и Q. Расчет ведут по линиям влияния, располагая одну силу в вершине ли­нии влияния. Максимальные усилия опре­деляют суммированием произведений сил на соответст­вующие им ординаты.

По найденным усилиям строят огибающие эпюры М, Q.

Прогиб определяют от действия одного крана при ко­эффициенте надежности, равном единице: f ≤ l/400.

Предварительно напряженные подкрановые балки армируют высокопрочной проволокой, стержневой арма­турой, канатами. Арматурные каркасы выполняют вязаными. На опорах балки усиливают ребрами (с уширениями концов) и дополнительной поперечной арматурой в виде стержней, хомутов, сеток, обеспечива­ющих прочность и трещиностопкость торцов при отпуске натяжения. Для подкрановых балок применяют бетон классов В30...В50.

Рис. 4. Детали креплений

а — подкрановой балки к колонне; б — рельса к подкрановой балке; I — ребровые планки 100x12; 2 — закладная деталь подкрановой балки; 3 — анкеры, выпущенные из колонны; 4 — лапка-прижим; 5 — упругие прокладки; 6 — накладные детали колонны б = 8 мм

Подкрановые балки соединяют с колоннами сваркой стальных закладных деталей (рис. 4, а). Для пере­сдачи 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.

Перемещения ж/б элементов. Общие положения

Прогиб железобетонных элементов, не имеющих тре­щин в растянутых зонах, определяют по жесткости при­веденного сечения В ис учётом значений коэффициента при длительном действии нагрузки. Полное значение прогиба , где f_1,2 – прогиб от кратковременной, постоянной и длительно действующих нагрузок; f₃ — выгиб от кратковре­менного действия усилия предварительного обжатия Р с учетом всех потерь; f₄ — выгиб вследствие ползучести бетона от обжатия,

Выгиб предварительно напряженных элементов по­стоянной высоты, вызванный внецентренным обжатием:f₃ = Pe_op*P*l²/8B.

Выгиб предварительно напряженных элементов по­стоянной высоты, вызванный ползучестью бетона от об­жатия: f₄ = (1/r)₄l²/8

Прогиб железобетонных элементов, имеющих трещи­ны в растянутых зонах, определяют по кривизне оси при изгибе (1)

где М — изгибающий момент в сечении х от единичной силы, прило­женной по направлению искомого перемещения;

При определении перемещений железобетонных эле­ментов постоянного сечения допускается на каждом уча­стке, в пределах которою изгибающий момент не меня­ет знака, вычислять кривизну для наиболее напряжен­ного сечения и далее принимать ее изменяющейся прямо пропорционально эпюре изгибающих моментов. Это до­пущение равносильно тому, что жесткость В вычисляют для наиболее напряженного сечения и далее принимают постоянной.

Для предварительно напряженных элементов, к ко­торым предъявляют требования 2-й и 3-й категорий по трещиностойкости, такие допущения в ряде случаев при­водят к существенному завышению прогиба против дей­ствительного значения, так как участки с трещинами в растянутой зоне могут иметь ограниченную протяжен­ность. В таких случаях прогиб

(2)

Углы поворота железобетонных элементов определя­ют также интегрированием, используя формулы (1) или (2), но по моменту М в сечении х от единично­го момента.

Прогиб изгибаемых элементов без предварительного напряжения — плит, панелей, балок и т.п. — от равно­мерно распределенной нагрузки

f= (5/384) (ql⁴B).

Прогиб однопролетных балок и консолей от различ­ных нагрузок определяют по кривизне или жесткости в сечении с максимальным моментом по общей формуле f = sl²(l/r) или l=sl²(М/В).

Полный прогиб элементов определяют с учетом дли­тельности действий нагрузки (3),

где f1 —прогиб от непродолжительного действия всей нагрузки; f2 — прогиб от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок; f3 — прогиб от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок; f4 — выгиб, вызванный ползучестью бетона от обжатия,

Физический смысл формулы 3 можно уяснить из рассмотрения диаграммы зависимости F — f, изобра­женной на рис.

Полный прогиб предварительно напряженных эле­ментов определяют с учетом длительности действия нагрузке по полной кривизне

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: