Строительные машины и оборудование, справочник






Расчетные нагрузки и их сочетания общая характеристика нагрузок


Категория:
   Общие сведения о башенных кранах


Расчетные нагрузки и их сочетания общая характеристика нагрузок

Рассматривая нагрузки как случайные величины, можно, пользуясь классификацией Н. С. Стрелецкого, разделить их на постоянные, эксплуатационные и гидрометеорологические. Такая классификация точнее характеризует нагрузки, нежели принятое во многих нормах разделение па основные и дополнительные.

К постоянным относятся: собственный вес крана; вес противовеса и вес захватного органа, подвешенного к крюку крана. Эти нагрузки сохраняют свое значение в течение всего времени существования крана.

При крупносерийном производстве отклонения собственного веса крана от проектного значения в большинстве случаев не превышают 5%, и поэтому в расчетах можно не вводить коэффициента перегрузки на усилия от собственного веса.



Эксплуатационные нагрузки — статическая от веса поднимаемого груза и динамические воздействия возникают во время работы и перебазирования крана и зависят от условий эксплуатации и конструкции самого крана. На рис. 131, а была приведена кривая распределения веса поднимаемого груза для пятитонных кранов на крупнопанельном строительстве в Москве. Если в качестве расчетной принять нагрузку, создаваемую номинальным грузом, то для учета возможной перегрузки следует ввести соответствующие коэффициенты п.

Значения коэффициентов перегрузки веса груза могут быть намечены на основе анализа аварий.

Число аварий, вызванных большей перегрузкой, быстро падает, что вполне понятно, так как большая перегрузка имеет место сравнительно редко. Но из табл. 30 видно также, что число аварий при перегрузках, меньших, нежели 51 — 100%, уменьшается. Это объясняется другим — малые перегрузки не всегда приводят к авариям. Превышение веса груза^ в пределах до 50% может вызвать поломку только при неблагоприятном сочетании с другими нагрузками.

Из таблицы видно, что число аварий падает с увеличением грузоподъемности крана. Это объясняется тем, что в современных условиях строительства с увеличением грузоподъемности снижается ее использование и падает интенсивность работы.

Кроме того, краны грузоподъемностью свыше 5 т сейчас применяются исключительно на монтажных работах, где их использование во времени намного ниже, чем кранов малой грузоподъемности, занятых в основном на перегрузочных работах.

Однако, чтобы в этом убедиться, необходимо сопоставить число аварий с числом кранов, находившихся в эксплуатации в течение 1949—1958 гг., и с числом подъемов, выполненных ими за указанный период.

Отсюда можно сделать вывод о целесообразности назначения дифференцированных в зависимости от грузоподъемности и режима работы крана коэффициентов перегрузки, на которые умножаются нормативные значения эксплуатационных нагрузок.

Нормы многих стран, например США и Швеции, уже давно предусматривали дифференцированные в зависимости от грузоподъемности коэффициенты перегрузки кранов при расчете их устойчивости против опрокидывания.

В качестве нормативной нагрузки от веса груза принимается номинальная грузоподъемность крана.

Динамические нагрузки, появляющиеся во время работы, отличаются большим разнообразием. Определение их будет дано отдельно. Нормативными обычно считают динамические нагрузки, возникающие при наличии на крюке крана номинального груза и при нормальных условиях разгона и торможения механизмов.

Гидрометеорологические и сейсмические нагрузки (из них для кранов существенное значение имеет только ветровая) представляют собой случайные величины, законы распределения которых определяются местными физическими- условиями и не зависят от условий изготовления и эксплуатации крана.

Как уже было сказано, нецелесообразно вводить нормативные значения ветровой нагрузки и умножать их на коэффициенты перегрузки, так как это было бы весьма условным.

Поскольку законы распределения ветровой нагрузки достаточно изучены гидрометеослужбой, целесообразно сразу определить расчетный скоростной напор ветра, исходя из условия, о чем‘будет ниже сказано.

В СССР при расчете башенных кранов сейсмические нагрузки не учитывались. В Японии для кранов они принимаются равными 20% от веса и направленными горизонтально. (По японским нормам сейсмическая нагрузка учитывается в нерабочем состоянии при отсутствии ветра.)

Расчеты показали, что для Заполярья и других мест с повышенной интенсивностью ветра должны быть приняты свои значительно повышенные нормы ветровой нагрузки для рабочего и нерабочего состояния крана.

Не предствляет затруднений учет влияния ветровой нагрузки на увеличение веса, стоимости самого крана и связанных с ними эксплуатационных затрат. Ряд предварительных подсчетов показывает, что для часто передвигающихся свободно стоящих кранов это уточнение практически несущественно.

Для таких кранов оптимальная расчетная скорость ветра получится выше, чем для часто передвигающихся кранов. Если для передвижных кранов запас устойчивости по старым нормам принимали равным 1,15, то для стационарных кранов эту величину назначают обычно не менее 1,5. Это целесообразно, так как повышение устойчивости и соответствующее снижение вероятности опрокидывания ураганным ветром снижает убытки от падения и мало отражается на эксплуатационных затратах крана, стоящего неподвижно.

Несколько иные условия имеют место в рабочем состоянии. Здесь ветер воздействует не только на кран, но и на подвешенный к нему груз, вес и размеры которого могут меняться. В данном случае имеет значение подветренная площадь груза, и поэтому необходимо учесть ее изменяемость.

В обычных условиях можно достаточно точно определить вероятность подъема груза любой конфигурации. Боковая поверхность груза в условиях строительства является достаточно определенной величиной, на которую не влияют случайные изменения веса груза. Возможно лишь изменение боковых поверхностей по истечении достаточно длительного срока в результате изменений конструктивных форм и размеров элементов сооружений. Однако обстоятельство может быть учтено периодической корректировкой норм.

Таким образом, при определении ветровой нагрузки, помимо изменяемости ветра, следует также учесть вероятность подъема груза определенной боковой поверхности. В этом случае вероятность действия расчетной ветровой нагрузки будет равна произведению вероятности скорости на вероятность подъема груза, принятой при расчете подветренной площади.

Так как последняя величина меньше единицы, то это снизит вероятность остановки крана и убытки от его простоев и, следовательно, позволит принять несколько меньшую расчетную скорость ветра рабочего состояния.

Влияние изменения боковой поверхности груза будет больше для кранов малой высоты, имеющих относительно малую подветренную площадь, чем для высоких кранов.

Читать далее:

Категория: - Общие сведения о башенных кранах

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины