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 γf=l,l. Расчетная вертикальная нагрузка Fmax = γf γn Fnmax Расчетная горизонтальная нагрузка (от одного колеса моста) Hmax = 0,5 γf γn Fnmax Горизонтальная сила Hnmax 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 f1,2 – 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 = Peop*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
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|