Методические указания

Кафедра строительных конструкций

Конструирование и расчёт подкрановой балки одноэтажного производственного здания

Методические указания

к курсовой работе

Дисциплина «Металлические конструкции»

Специальность 2903 V курс, Заочный Факультет

Киров 2005 г.

Содержание.

1. Теоретическая часть

1.1 Виды и характеристика подкрановых конструкций

1.2 Расчет нагрузок и определение усилий в подкрановой балке

2. Пример 1

2.1 Определение нагрузок

2.2 Определение расчетных усилий

3. Пример 2.

3.1 Определение нагрузок

3.2 Определение расчетных усилий

3.3 Подбор сечения балки

3.4 Проверка прочности балки

3.5 Проверка жесткости балки

3.6 Проверка местной устойчивости поясов балки

3.7 Проверка местной устойчивости стенки балки

3.8 Расчет сварных соединений стенки с поясами

3.9 Расчет опорного ребра

3.10 Указания по конструированию

3.11 Пример оформления чертежа подкрановой балки

Литература

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК

§ 1. Виды и характеристика подкрановых конструкций

К подкрановым конструкциям относятся: подкрановые балки, тормозные балки (иногда и фермы), крепления балок к колоннам, крановые рельсы и детали их креплений к балке, крановые упоры на концевых участках балок. Основными несущими элементами подкрановых конструкций являются подкрановые балки, которые воспринимают нагрузки от мостовых кранов и передают их на колонны. При подвесных кранах балки передают нагрузки на узлы ферм.

Подкрановые балки по конструктивной схеме разделяют на сплошные и сквозные (фермы), однопролётные (разрезные) и многопролётные (неразрезные), а по способу изготовления- на сварные и клёпаные. В качестве типовых разработаны сплошные сварные подкрановые балки двутаврового профиля (рис 2,е), способные выдерживать нагрузки от мостовых кранов грузоподъёмности (5-10т) можно применять прокатные балки с усилением верхнего пояса листом, швеллером или уголками для восприятия горизонтальных усилий (рис. 2, б-г). Подкрановые балки для кранов тяжёлого и весьма тяжёлого режимов работы (5К-8К), больших пролётов и при значительных нагрузках иногда проектируют двустенчатыми сварными или составными клёпаными (рис. 2,д-и).

Ур.г.р.

F

2 3 h_p

1 h

A

Рис. 1. Подкрановые конструкции..

Клёпаные балки тяжелее сварных и более трудоёмки в изготовлении. Однако они позволяют сравнительно просто конструировать более мощный верхний пояс (из уголков и горизонтальных листов) и при наличии податливых заклёпочных соединений поясов со стенкой такие балки в условиях эксплуатации работают лучше, чем сварные балки. Это имеет большое значение для зданий с кранами особого режима работы. Верхний пояс балок при действии горизонтальных усилий усиливают постановкой в горизонтальной плоскости тормозных балок (иногда ферм), которые одновременно служат в качестве площадок для обслуживания подкрановых путей и кранов (см. рис. 1,а,б).

При назначении разрезной или неразрезной балки необходимо прежде всего учитывать податливость опор. При отсутствии податливости опор (это должно подтверждаться проектным решением здания) неразрезные балки экономичнее разрезных по подкрановые балки благодаря простоте изготовления и монтажа, независимой работы расходу металла на 10-15%, но более трудоёмки по монтажу. Разрезные от податливости опор широко распространены в строительстве промышленных зданий.

Сквозные подкрановые балки (фермы) проектируют сравнительно редко при пролётах 18м и более под краны грузоподъёмностью 20-30т. Высоту таких ферм принимают в пределах 1/6-1/8 пролёта, а длину панели (0.8-1.3)h, кратной 3м. Верхний пояс проектируют обычно двутаврового сечения сварным из листов или из прокатного двутавра с усилением верхней полки уголками или листом (см. рис. 2,б,в,г). Элементы решётки и нижний пояс фермы решают из уголков, толщину фасонок в узлах назначают не менее 10мм.

а) б) в) г)

t

x x h

h_w

b₁ t

д) е) ж)

Подкраново-подстропильные фермы {Подробное описание подкраново-подстропильных ферм, сквозных балок, узлов и деталей подкрановых конструкций (см., например, Беленя Е.И., Балдин В.А., Ведеников Г.С. и др. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1985г).} (см. рис. 1,г) целесообразны при пролётах 36м и более и тяжёлых кранах. Они совмещают функции подкрановых балок и подстропильной фермы. Высоту фермы в осях принимают в пределах (1/6-1/8)l, высоту h нижнего пояса коробчатого сечения- (1/5-1/7)d (где l- пролёт фермы; d- наибольшая длина панели, назначаемая кратной 6м).

Далее даны расчёты только сварных балок двутаврового сечения как наиболее распространённых.