Виды нагрузок. 1. Собственный вес конструкций и расположенного на них оборудования

1. Собственный вес конструкций и расположенного на них оборудования. Обычно считается распределенным по длине равномерно для сплошных конструкций, а для решетчатых – приложенным в узлах.

2. Вес груза (максимальная номинальная масса Q – называется грузоподъемностью крана). G = Q g, где g = 9,8 м/с² .

Степень использования крана по грузоподъемности и по времени зависит от условий эксплуатации. Расчет на выносливость производят по эквивалентной величине груза:

Q_Э = Y_Э Q,

где Y_Э - коэффициент эквивалентности, зависящий от режима нагружения (легкий, средний, тяжелый и весьма тяжелый) [3, с.47]; значения его приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Значения коэффициентов эквивалентности грузоподъемности кранов

Группа режима по правилам Ростехнадзора	Л	С	Т	ВТ
Группа режима по ГОСТ 25546-82 и ИСО 4301-80	1К – 3К	4К, 5К	6К, 7К	8К
Значение YЭ	Расчет на усталость не производится	0,7 – 0,6	0,8 – 0,7	1,0
Коэффициент Y Э для портальных - I вар. нагрузки - II вар. нагрузки	- 1,1	- 1,2	1,15 1,3	1.25 1,5

3. Ветровые нагрузки. Являются горизонтальной силой и определяются по формуле F_B = p_B S_H,

где p_B - удельное давление ветра, принимаемое для рабочего состояния крана при расчете на прочность элементов любой геометрической формы равным: 400 Н/м² – для плавучих и портовых кранов; 250 Н/м² – для всех остальных;

S_Н - наветренная площадь груза, м².

4. Снеговая нагрузка определяется по горизонтальной проекции воспринимающей поверхности и принимается для Европейской части России
и Сибири 1000 Н/м².

5. Гололед образуется при температуре от 0 до -5^о С, образует корку толщиной до 1…1,2 см. Удельный вес льда 9000 Н/м².

При нормальных режимах работы снег и гололед не учитывается.

6. Инерционные нагрузки возникают:

- при пуске в ход и торможении механизмов;

- при перемещении с переменной скоростью во время установившегося

движения (например, качание стрелы);

- при движении по неровному пути;

- при качке плавучих сооружений.

7. При работе механизма подъема могут иметь место два случая:

1 случай - резкий отрыв груза от земли (подъем с подхватом);

2 случай - разгон при подъеме или торможение при опускании груза на весу.

Динамика учитывается коэффициентом, на который умножается вес груза, включая вес грузозахвата. Тогда усилие в канате будет равно:

S_max = Y Q_K / i, где i – кратность полиспаста подвески груза.

Коэффициент динамичности Y₁ определяют для мостовых кранов по формуле: - для I варианта нагрузки Y₁ = 1 + 1,25 V;

- для II варианта нагрузки Y₁₁ = 1 + 2,4 V;

(V – номинальная скорость подъема, м/с)

8. Раскачивание груза. Вызывает отклонение подъемных канатов от вертикали, которое следует учитывать при расчете металлоконструкций поворотных кранов. В результате этого отклонения появляется горизонтальная составляющая Т натяжения S подъемных канатов, приложенная к концу хобота или стрелы. Расчетная схема изображена на рисунке 11.

Т = Q_K tg α,

где Q_K - вес груза и грузозахватного устройства;

α - угол отклонения канатов от вертикали.

Рис. 11 - Горизонтальная сила Т, возникающая при отклонении грузовых канатов

от вертикали

Ориентировочно угол можно находить по формулам:

для 1-го варианта нагрузок α₁» (0,3…0,5) α₂,

для 2-го варианта нагрузок tg α₂» 0,05 V ₁ ,

где V₁ - окружная скорость вращения конца хобота (стрелы) при вращении крана, м/с.

9. Монтажные нагрузки. Возникают во время монтажа; в проекте монтажа должно быть указано максимальное давление ветра, при котором можно вести монтаж.