5.1 Нагрузки от окружающей среды
5.1.1 Ветровая нагрузка на кран принимается в соответствии с ГОСТ 1451. В случае, если район установки крана не определен заранее, кран должен изготавливаться с учетом значения скоростного напора ветра на высоте до 10 м над поверхностью земли для крана в рабочем состоянии не менее 245 Па. Этому напору соответствует предельная скорость ветра 20 м/с. Если ветер со скоростью 20 м/с действует более 5 с, то работа крана должна быть прекращена.
5.1.2 Проектирование кранов, предназначенных для эксплуатации в сейсмических районах (более 6 баллов), должно осуществляться в сейсмостойком исполнении.
5.2 Устойчивость кранов
5.2.1 Краны должны быть устойчивыми в рабочем и нерабочем состояниях. Расчет устойчивости крана должен производиться при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).
У кранов, по условиям эксплуатации которых требуется опускание ненагруженной стрелы в горизонтальное положение, должна быть обеспечена устойчивость при таком положении стрелы.
Коэффициент устойчивости при любом положении стрелы должен быть не менее:
1,4 - при определении грузовой устойчивости без учета дополнительных нагрузок и уклона пути;
1,15 - при определении грузовой устойчивости с учетом всех дополнительных нагрузок, действующих, на кран при его работе, и уклона пути;
1,15 - при определении собственной устойчивости с учетом уклона пути в сторону опрокидывания.
5.3 Расчет металлоконструкций и механизмов
5.3.1 Расчетные нагрузки и их комбинации для определения усилий на элементы металлических конструкций портальных кранов по методу допускаемых напряжений приведены в таблице 4.
5.3.2 Масса груза , которую разрешается поднимать краном (грузоподъемность), может быть постоянной и переменной по вылету. Грейферные краны имеют постоянную по вылету грузоподъемность; при комбинации нагрузок IIa вместо принимают с учетом возможного переполнения грейфера.
5.3.3 Изменение допустимой массы груза в зависимости от вылета показано на рисунке 1.
5.3.4 Коэффициенты динамичности I и II при работе механизма подъема вычисляют в зависимости от масс груза, жесткостей канатов и элементов крана и скорости подъема. В предварительных расчетах их принимают по данным, приведенным в таблице 5.
Рисунок 1 - График изменения массы груза в зависимости от вылета
, при ,
где , - соответственно допустимые массы грузов на наибольшем вылете и текущем вылете ; и - соответственно наименьший вылет и вылет, соответствующий узловой точке грузовой характеристики.
Обычно , тогда при ; при .
5.3.5 Расчетные углы отклонения канатов от вертикали в плоскости качания стрелы (I и II) и в перпендикулярной ей плоскости (I и II) соответственно для случаев работы механизмов изменения вылета и поворота принимают по данным испытаний портальных кранов в соответствии с таблицей 5. Для выбора двигателей используют иные значения углов отклонения канатов от вертикали таблицы 5.
5.3.6 Силы инерции определяют по формулам вида , где - ускоряемая масса; , - ускорение, вычисляемое в зависимости от времени неустановившегося движения.
5.3.7 При выборе двигателей принимается ветровая нагрузка рабочего состояния.
Таблица 4 - Расчетные нагрузки и их комбинации для определения усилий на элементы металлических конструкций портальных кранов по методу допускаемых напряжений
Показатели | Расчет на сопротивление усталости | Расчет на прочность и устойчивость | |||||||||
Первый случай нагружения | Второй случай нагружения | Третий случай нагру- | |||||||||
Комбинации нагрузок | |||||||||||
Вес поворотной части | |||||||||||
Вес неповоротной части | |||||||||||
Вес груза с грузозахватом | |||||||||||
Коэффициент динамичности | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
Угол отклонения канатов от вертикали | - | - | |||||||||
Коэффициент толчков | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
Касательные и центробежные силы инерции при пуске и торможении механизма вращения | - | - | - | , | - | - | - | - | , | - | - |
Силы инерции при пуске и торможении механизма изменения вылета | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Силы инерции при пуске и торможении механизма передвижения | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
Ветровая нагрузка | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
Примечания. 1. Комбинации нагрузок: , - работает только механизм подъема; , , , - работает только механизм изменения вылета; |
Таблица 5 - Коэффициенты динамичности при подъеме груза и углов и отклонения канатов от вертикали для портальных кранов