Листы настилов мостовых кранов, не участвующие в работе металлоконструкции, а также вспомогательные элементы— ограждения, поручни, лестницы и т. п. изготовляют из мартеновской или бессемеровской стали Ст. О по ГОСТ 380—60. Листы настилов, участвующие в работе моста, изготовляют из тех же вышеуказанных марок стали, что и остальные расчетные элементы моста.

Расчетные элементы, связи, воспринимающие инерционные и ветровые нагрузки, а также металлоконструкции, работающие при температуре ниже минус 25°С, независимо от режима работы изготовляют из мартеновской стали спокойной плавки марки ВМСт. Зсп, а при температуре ниже минус 40° С— из стали М16С по ГОСТ 6713—53. Элементы связей, воспринимающих инерционные и ветровые нагрузки, конструкций, работающих при температуре не ниже минус 20° С, можно изготовлять из мартеновской стали кипящей плавки марки ВМСт.Зкп. В клепаных конструкциях без ограничения температуры окружающего воздуха применяется сталь Ст. Змост. по ГОСТ 6713—53.

Для получения более легких металлоконструкций все большее применение находят легкие сплавы (алюминиевые и магниевые), основными преимуществами которых являются: значительно меньший удельный вес (в 2,8—3 раза меньше удельного веса стали), что дает возможность облегчения поддерживающих конструкций (подкрановых путей, эстакад и т. п.); высокая механическая прочность, близкая к прочности стали Ст. 3; высокая коррозионная прочность, способствующая увеличению долговечности конструкции; сохранение высоких механических свойств при низких температурах.

Наиболее целесообразно использование алюминиевых сплавов в металлоконструкциях мостовых кранов, в которых вес стальных металлоконструкций составляет 5.5—80% общего веса крана. Особенно эффективно применение легких сплавов для кранов малой грузоподъемности (Q ~ 5—10 т), а также при больших пролетах моста, что объясняется значительным влиянием собственного веса металлоконструкции на величину расчетных усилий. Относительно высокая механическая прочность алюминиевых сплавов позволяет существенно сократить вес крановых конструкций. Так, снижение веса однотипных крановых мостов среднего режима работы, достигаемое при переходе от стали Ст. 3 на алюминиевые сплавы Д16Т (сплошные линии) и АМгб (пунктирные линии), приведены на рис. 1. Переход на легкие сплавы в стреловых кранах позволяет при неизменном вылете снизить вес стрел до 50% и соответственно уменьшить вес противовесов, а при равном весе стрел и одинаковом значении коэффициента устойчивости передвижного крана — увеличить вылет стрел на 15—20% или повысить грузоподъемность крана на 20—25%.

Рис. 1. График снижения веса металлоконструкции мостовых кранов при замене стали Ст. 3 алюминиевыми сплавами (в процентах)

Снижение веса металлоконструкций крановых мостов при применении алюминиевых сплавов характеризует не только экономию металла, необходимого для их изготовления. Оно обеспечивает также возможность сокращения давлений на ходовые колеса, облегчения механизма передвижения и электрооборудования, увеличения производительности крана вследствие уменьшенного времени разгона и торможения более легких алюминиевых кранов (при условии сохранения мощности электрооборудования механизма передвижения, соответствующей крану с металлоконструкцией, изготовленной из стали), сокращения эксплуатационных расходов, связанных с ремонтом подкрановых путей, а также с затратой электроэнергии, необходимой для передвижения крана.

По американским данным облегчение механизма передвижения и электрооборудования в результате применения алюминиевых сплавов в кране грузоподъемностью 50 т, пролетом 32 м достигает около 30%, а увеличение производительности таких кранов при сохранении механизмов передвижения и электрооборудования, как в кранах со стальными конструкциями, составляет 16—25%. Снижение давлений на ходовые колеса, достигаемое при переходе в металлоконструкциях от стали Ст. 3 к алюминиевым сплавам, позволяет повысить грузоподъемность кранов, сохраняя несущие строительные конструкции цехов.

Однако алюминиевые сплавы обладают значительно меньшим значением модуля продольной упругости (примерно равным 7-Ю5 кГ/см2), что создает снижение устойчивости сжатых элементов конструкции, и более высоким коэффициентом линейного расширения, что приводит к увеличению температурных деформаций по сравнению со стальными конструкциями. Стоимость алюминиевых сплавов примерно в 10 раз превышает стоимость стали Ст. 3. Для компенсации уменьшенного модуля упругости сжатые алюминиевые стержни следует конструировать возможно более жесткими (коробчатого или трубчатого сечения). Для уменьшения прогиба балок из алюминиевых сплавов их высоту следует принимать приблизительно на 25% больше высоты стальных балок.

Температурные напряжения, возникающие в элементах конструкции из-за низкого модуля упругости, остаются примерно в тех же пределах, что и в стальных конструкциях. Возможность применения более дорогих материалов (алюминиевых сплавов, а также и низколегированных сталей) в каждом отдельном случае должна быть обоснована техническими или экономическими соображениями. Однако в связи со значительным возрастанием выпуска конструкционных алюминиевых сплавов стоимость их должна снизиться и применение их для металлоконструкций подъемно-транспортных машин является весьма перспективным. Поэтому вопрос о возможности применения алюминиевых сплавов не должен основываться только на стоимости материалов, а требует внимательного анализа технических особенное-тей алюминиевых сплавов и их влияния на весовую и экономическую эффективность конструкции. В настоящее время благодаря внедрению электросварки в атмосфере инертных газов вместо клепаных все более широко применяются сварные алюминиевые конструкции.

Сплавы групп I и II являются термически неупрочняемыми. Они имеют относительно невысокую прочность, большую пластичность, хорошо свариваются, обладают высокой коррозионной стойкостью. Сплавы групп III—VI — термически упрочняемые; их прочность существенно повышается в результате закалки и последующего старения.