Метод определения допустимой деформации подкрановых балок

Общие сведения

Кроме расчета на предельное состояние по несущей способности, у подкрановых балок особое значение имеет расчет на предельное состояние по пригодности к эксплуатации. Соблюдение предельных значений деформации важно не только для пригодности к эксплуатации, но и для снижения износа. Значительные горизонтальные деформации могут привести к увеличению перекоса крана и, тем самым, вызвать повышенный износ средств держания колеи. Следует также максимально избегать вертикальных деформаций, для того, чтобы предотвратить чрезмерную вибрацию крана во время работы. Наконец, необходимо также ограничить наклон (уклон) подкрановой балки, поскольку в противном случае кран не сможет двигаться при полном нагружении.

Метод 1: Деформация, относящаяся к недеформированной системе

Метод 1 можно применить для однопролетных балок с неподвижными и жесткими опорами.

Применяются следующие граничные условия:

Деформация определяется следующим образом:

При этом действительно следующее:

1 Maximale vertikale Verformung Kranbahnträger mit starren Auflagern

Метод 2: Деформация, связанная с деформированной системой

Если для учета пружинных опор мы определим пружинные постоянные, то можно применить метод 2 в разделе «Подробности». Файл примера 2, который можно скачать в конце нашей статьи, содержит пружины, заданные для вертикальных опор. На рисунке 02 показаны различия между методом 1 и методом 2.

Применяются следующие граничные условия:

Деформация определяется следующим образом:

При этом действительно следующее:

При использовании данного метода жесткости пружины опор должны иметь одинаково высокие значения.

2 Vergleich der Ergebnisse nach Verfahren 1 und Verfahren 2

Метод 3: Деформация, связанная с точками перегиба деформированной системы

Этот метод применяется у непрерывных балок. По сравнению с однопролетной балкой, для нахождения допустимой деформации многопролетных балок не имеет смысла применение расстояния между опорами. Это может привести к консервативным и неэффективным результатам. Для нахождения определяющей длины в методе 3 определяются точки перегиба линии изгиба.

Применяется следующее условие:

В точках перегиба:

Деформация определяется следующим образом:

Еще одним преимуществом данного метода является то, что опоры могут иметь различную жесткость пружины.

3 Vergleich der Ergebnisse nach Verfahren 1 und Verfahren 3

Подкрановая балка с консолями

У консолей линия изгиба подобна полуповернутой линии изгиба однопролетной балки. Поэтому в методе 1 выполняется следующее вычисление:

При активации метода 3, определяется предельная деформация консольной балки с помощью ее поворота на опоре вокруг местной оси y.

Предельное условие имеет следующий вид:

Результаты для консоли из примера 4 при использовании метода 1:

Результаты для консоли из примера 4 при использовании метода 3:

Здесь хорошо видно, что допустимая деформация консоли при расчете по методу 1 не сохраняется. Тем не менее, немецкое национальное приложение к норме EN 1993-6 устанавливает допустимую вертикальную деформацию согласно таблице 7.2, строка а).

Заключение

Для обеспечения правильной работы крановой системы, должны быть все деформации и перемещения ограничены. Таким образом будет ограничен также износ. К тому же, если при расчете предельного состояния по пригодности к эксплуатации были соблюдены все требуемые условия, тогда у подкрановых балок, как правило, нет необходимости в отдельном расчете колебаний.

База знаний

KB 001612 | Метод определения допустимой деформации подкрановых балок