В узлах опирания подкрановых балок на колонны происходит передача вертикальных и горизонтальных усилий. Вертикальное давление разрезных подкрановых балок передается на колонну обычно через выступающий фрезерованный торец опорного ребра (рис. 5.30 [1]). Рассчитывают и конструируют опорное ребро так же, как и в обычных балках [1].
В неразрезных балках вертикальное давление передается через опорные ребра, пристроганные к нижнему поясу, а между поясом и опорной плитой колонны ставят прокладку.
В неразрезных подкрановых балках на опоре смежного, незагруженного пролета возникает отрицательная (направленная вниз) реакция. Анкерные болты, прикрепляющие балку к колонне, должны быть рассчитаны на это усилие.
Для восприятия горизонтальных поперечных воздействий кранов устанавливают дополнительные элементы крепления балок к колоннам (рис. 2.69). Эти элементы рассчитывают на горизонтальное усилие Н:
H = Ft (h1 / h2),
(2.79)
где Ft - опорное давление от поперечных горизонтальных усилий на колесах крана; h1, h2 - расстояние от низа балки (точки поворота) до отметки головки рельса и места расположения элементов крепления (рис. 2.69, а).
При наличии нескольких элементов крепления (например, стержней и накладок крепления тормозных конструкций к колонне) горизонтальное давление распределяется между ними пропорционально жесткостям. В запас несущей способности можно каждый элемент крепления рассчитывать на полное усилие Ft.
При проектировании узлов крепления подкрановых конструкций к колоннам следует учитывать особенности их действительной работы. При проходе крана балка прогибается и ее опорное сечение поворачивается на угол φ (рис. 2.69, б). Под влиянием температурных воздействий (особенно в горячих цехах) подкрановые конструкции удлиняются (укорачиваются), что приводит к горизонтальным смещениям опорных сечений относительно колонн. В результате элементы крепления получают горизонтальные перемещения ΔH.
181
Рис. 2.69. К расчету крепления балки к колонне:а - схема передачи горизонтального поперечного усилия;
б - перемещение узла;
в - горизонтальное перемещение элементов крепления;
г - схема передачи усилий
За счет обжатия опорного сечения балок и обмятая прокладок под опорными ребрами элементы крепления получают также вертикальное смещение ΔV.
Если конструкции крепления обладают достаточной жесткостью и препятствуют обжатию и повороту опорных сечений, то в элементах крепления возникают большие усилия, вызванными перемещениями ΔH и ΔV, что при многократных повторных нагружениях приводит к усталостному разрушению элементов крепления. Это подтверждается результатами натурных обследовании.
Поэтому конструкция крепления балок к колоннам в горизонтальном направлении должна обеспечивать передачу горизонтальных поперечных сил, допуская при этом свободу поворота и продольного смещения опорных сечений.
182
Рис. 2.70. Узлы крепления разрезных подкрановых балок к колоннам:a - с упорными планками;
б - с гибкими стержнями
Для того чтобы обеспечить свободу продольных и вертикальных перемещений элементов крепления, применяют два типа узлов. В узлах первого типа поперечные горизонтальные воздействия передаются через плотно пригнанные к полкам колонны элементы (упорные планки), допускающие за счет проскальзывания свободу перемещений опорных сечений (рис. 2.70, a). В узлах 2-го типа балки крепятся к колоннам с помощью гибких элементов. При малой жесткости этих элементов дополнительные
183
усилия, возникающие в них от перемещений ΔH и ΔV, невелики. В качестве гибких креплений используют листовые элементы или круглые стержни.
В узле, показанном на рис. 2.70, б, горизонтальные поперечные силы воспринимаются гибкими круглыми стержнями. При больших горизонтальных нагрузках каждая балка может крепиться двумя или тремя болтами, расположенными один над другим. Достоинством такого крепления являются возможность рихтовки балок и простота его замены.
Рекомендации по расчету гибких креплений приведены в [2].
184
