Типы сечения подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете до 6 м и кранах малой грузоподъемности (до 10 т) для балок можно использовать прокатные двутавры типа Ш. При большей грузоподъемности (до 50 т) при кранах режима работы 1К - 5К также можно применять прокатные двутавры, но для восприятия горизонтальных поперечных нагрузок их необходимо усилить листом или уголками (рис. 2.62, а), либо принять несимметричное сварное сечение с усиленным верхним поясом (рис. 2.62, б).
Дня больших пролетов и грузоподъемностей кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией (рис. 2.62, в). При кранах грузоподъемностью до 50 т рациональны балки составного сечения из широкополочных тавров с тонкой стенкой - вставкой (рис. 2.62, г).
Для снижения расхода стали сварные балки иногда проектируют из двух марок стали: стенку - из низкоуглеродистой, пояса - из низколегированной [1].
Высокая интенсивность работы кранов особого режима работы часто приводит к появлению повреждении в верхней зоне стенки подкрановых балок. В таких балках для снижения уровня местных напряжении в стенке, возникающих от внецентренного приложения крановой нагрузки,
169
Рис. 2.62. Типы сечений сплошных подкрановых балок:а - прокатные двутавры;
б - несимметричный составной двутавр;
в - симметричный составной двутавр с тормозной конструкцией;
г - составное сечение с поясами из тавров;
д - то же, с усиленным верхним поясом;
е - двухстенчатое сечение;
ж - сечение со сменной верхней частью;
и - двутавровое клепаное сечение
целесообразно увеличить крутильную жесткость верхнего пояса путем постановки вертикальных или наклонных элементов (ламелей) (рис. 2.62, д) или использовать двустенчатые сечения (рис. 2.62, е). Применение под краны особого режима работы балок из широкополочных тавров (рис. 2.62, г) также позволяет повысить их долговечность, поскольку в этом случае сварной шов, являющийся концентратором напряжений и источником остаточных сварочных напряжений, переносится в менее напряженную зону стенки.
Повышенной долговечностью отличается также решение подкрановых балок со сменной верхней частью из широкополочного двутавра, прикрепляемой на высокопрочных болтах (рис. 2.62, ж).
Клепаные балки тяжелее сварных и более трудоемки в изготовлении. Однако благодаря более высокой долговечности их применяют в зданиях заводов черной металлургии с кранами особого режима работы. Возможно применение балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах.
При пролете балок до 12 м и кранах режимов работы 1К - 6К грузоподъемностью до 50 т для восприятия горизонтальных поперечных сил достаточно развить сечение верхнего пояса (см. рис. 2.62, а, б). При больших пролетах балок и для кранов грузоподъемностью 50 т и более устанавливают специальные тормозные конструкции, тормозные балки или фермы. Фермы экономичнее по расходу стали, но сложнее в изготовлении и
170
Рис. 2.63. Тормозные балки:а, б, в - по крайним рядам;
г, д - по средним рядам:
1 - листовой шарнир;
2 - ребро жесткости,
3 - вспомогательная ферма,
4 - связевая ферма
монтаже, поэтому при ширине тормозных конструкций (расстояние от оси балки до наружной грани тормозной конструкции на крайних рядах или до оси смежной балки на средних рядах) до 1,25 м обычно применяют тормозные балки со стенкой из рифленого листа толщиной 6 - 8 мм (рис. 2.63). Применяют также тормозные балки, выполненные из гнутого листа (рис. 2.63, б). Для крайних рядов поясами тормозной балки являются верхний пояс подкрановой балки и окаймляющий швеллер или пояс вспомогательной фермы. При пролете балок 12 м наружный пояс крепят к стойке фахверка. Для того чтобы горизонтальные смещения балок не передавались на стену здания, это крепление выполняют с помощью листового шарнира (рис. 2.63, а). По средним рядам поясами тормозной балки являются верхние пояса балок смежных пролетов (рис. 2.63, г, д).
Листы тормозных балок приваривают к поясам сплошным швом с подваркой с нижней стороны или крепят на высокопрочных болтах. Для обеспечения местной устойчивости и предотвращения случайных прогибов тормозные листы снизу укрепляют ребрами жесткости.
При ширине тормозных конструкций более 1,25 м целесообразно применение тормозных ферм (рис. 2.64). Для обеспечения большей компактности узлов допускается центрировать элементы решетки на кромку пояса балки.
В зданиях с кранами особого режима работы по тормозным конструкциям устраивают проходы для обслуживания путей и кранов. Чтобы избежать чрезмерных колебаний по нижним поясам балок устанавливают легкие связевые вспомогательные фермы.
171
Рис. 2.64. Схемы тормозных и связевых ферм:а - тормозная ферма по крайнему ряду;
б - то же, по среднему ряду;
в - связевая ферма по нижним поясам балок
172
