Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (499) 922  00  02

34. Расчет сооружений на крановые нагрузки

1. Основные положения

В сегодняшней заметке рассмотрим один из сложнейших вопросов, будоражащих умы рядовых конструкторов - расчёт сооружений на крановые нагрузки.

Расчёт на крановые нагрузки ведется в соответствии с разделом 9 СП 20.13330.2011. При этом, крановые нагрузки подразделяют на вертикальные от веса крана и груза и горизонтальные, направленные как вдоль, так и поперёк кранового пути. Горизонтальные нагрузки вдоль кранового пути вызываются торможением моста крана и определяются п. 9.3 СП 20.13330.2011. Горизонтальные нагрузки поперёк кранового пути могут быть вызваны торможением тележки вдоль моста крана (п. 9.4 СП), или непараллельностью крановых путей и перекосами крана (п. 9.5 СП). Первые используются для расчёта на крановые нагрузки элементов каркаса здания, вторые – для расчёта подкрановых балок и их креплений (для тяжёлых кранов). Эти типы загружений реализованы в ПК ЛИРА 10.4.


Скачать демо-версию ПК ЛИРА

Для задания крановой вертикальной нагрузки необходимо добавить новое загружение, выбрать нормы, например, СП в типе загружения выбрать крановое вертикальное, после этого добавить сопутствующее тормозное загружение (рис. 1).


image001.png
Рис. 1. Создание загружения для крановых нагрузок. ПК ЛИРА 10.4.

Крановое тормозное загружение задается как сопутствующее, т.к. крановая вертикальная нагрузка является для него обуславливающей. Она может быть независимо от тормозной. Тормозная нагрузка является сопутствующей, поскольку она может возникнуть только при наличии нагрузки обуславливающей её, т. е. только при наличии крановой вертикальной нагрузки. При этом надо учесть знакопеременность для тормозных усилий.

Общее количество допускаемых крановых и тормозных загружений зависит от того, сколько кранов включены в каждую крановую нагрузку (один, или два) и определяется пунктами 9.12 – 9.18 СП 20.13330.2011. Для многопролётных промзданий чаще всего допускаются два крановых и одно тормозное загружение, в каждое из которых входит нагрузка от двух сближенных мостовых кранов. Для однопролётных, как правило, допускается одно крановое и одно тормозное загружение.


2. Пример расчёта на крановые нагрузки

Для конструкций сооружений, у которых все рамы находятся в одинаковых условиях, опытные проектировщики, как правило, ведут расчёт на крановые нагрузки для одной характерной рамы.

Поэтому, в качестве примера разберем задание крановых нагрузок на четырёхпролётную поперечную раму сварочного цеха (рис. 2).

image002.png

Рис. 2. Расчётная модель рамы каркаса сварочного цеха. ПК ЛИРА 10.4.

В каждом пролете рамы действуют по 2 крана, различной грузоподъемности. Режим работы кранов по классификации ГОСТ 25546 – 5К. Нагрузки от совместного действия двух кранов для каждого пролета задаем в одном загружении с учётом коэффициента совместного действия 0.85, в соответствии с п. 9.19 СП. При этом расположение кранов должно создавать максимальное давление на рассматриваемую поперечную раму каркаса.

Нормативные значения вертикальных нагрузок обычно принимают в соответствии с государственными стандартами на краны (п. 9.2 СП). В данном цехе используются нестандартные краны, поэтому крановые нагрузки принимались по данным, указанным в паспортах производителя кранов.

В каждом пролёте задаем две взаимоисключающие крановые вертикальные нагрузки: Dmax слева (соответственно, справа будет Dmin) и наоборот. Для четырёх пролётов имеем, таким образом, 8 крановых загружений.

image003.png
Рис. 3. Крановые загружения. ПК ЛИРА 10.4.

Все горизонтальные крановые нагрузки, будь то продольное торможение крана вдоль пути, поперечное торможение тележки поперёк пути, боковые поперечные силы для тяжёлых кранов, в ПК ЛИРА 10.4 считаются тормозными. Тормозную нагрузку вдоль пути принимают равной для кранов 0,1Р, где P – вертикальная нагрузка, эта нагрузка прикладывается на две колеи сразу (со стороны Dmax будет нагрузка больше, со стороны Dmin – меньше), но только для тормозных колёс, которых с каждой стороны по одному (п. 9.3 СП). Поперечное торможение, или боковая сила (для тяжёлых кранов) передаётся только на одну колею кранового пути, причём на любую, независимо от того, с какой стороны Dmax - Dmin. При этом она ещё и знакопеременная. Таким образом в пространственных схемах на каждый пролёт будем иметь не два, как в плоской задаче, а три знакопеременных взаимоисключающих тормозных загружения: одно продольное торможение и два поперечных торможения. Всё эти положения изложены в п. 9.3, 9.4, 9.5 СП. В нашем случае для четырёх пролётов плоской рамы имеем, таким образом, 16 тормозных загружений.

Общее количество допускаемых крановых и тормозных загружений зависит от того, сколько кранов включены в каждое крановое загружение (один, или два) и определяется пунктами 9.12 – 9.18 СП Нагрузки и воздействия. Для указания максимально допустимого количества крановых загружений в одном РСУ необходимо внести соответствующие значения в таблице библиотеки загружений ПК ЛИРА 10.4 (рис. 4).


image004.png
Рис. 4. Указание количества учитываемых крановых нагрузок. ПК ЛИРА 10.4.

При этом, коэффициенты сочетаний в зависимости от различных групп режимов кранов настраиваются при нажатии кнопки на рисунке 4 «Коэффициенты сочетаний по степени влияния». В появившемся окне (рис. 5) достаточно выбрать соответствующий режим работы, коэффициенты в таблице изменятся автоматически.

image005.png
Рис. 5. Настройка коэффициентов сочетаний. ПК ЛИРА 10.4.

Отметим, что в СП 20 на этот счет есть некоторые противоречия. Согласно п. 5.5, г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением), включая вес транспортируемых грузов следует относить к кратковременным. Но далее, в п. 6.3 говорится, что в сочетаниях нагрузок крановые учитываются как длительные и коэффициент сочетания следует брать из п. 9.19, поэтому у расчётчика, на наш взгляд, есть некоторая свобода в выборе коэффициента сочетания. Оставляйте ваше мнение по этому вопросу в комментариях.

Таким образом, мы попытались вкратце раскрыть один из самых сложны разделов задания нагрузок.

Авторы: Канев Данил, Мовшович Юрий



Следите за нашими новостями в социальных сетях


Возврат к списку


Комментарии

Учебный курс ПК ЛИРА

Подписка

Вы хотите первыми узнавать о выходе новых версий, проводимых мероприятиях и акциях компании? Подписывайтесь!

Подписаться
Онлайн семинар: Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия в ПК ЛИРА 10.6
Приглашаем принять участие в онлайн семинаре, посвященном проектированию зданий и сооружений в сейсмически активных районах.
19 января 2018
С Новым Годом!
Поздравляем вас с наступающим Новым годом и Рождеством!
28 декабря 2017
ПК ЛИРА 10.6 была представлена на Форуме РосТИМ в Екатеринбурге
На прошедшем Форуме «РосТИМ», организованным компаниями АСКОН и Renga Software в Екатеринбурге, с докладом выступил официальный партнер ООО «ЛИРА софт», директор «УралКонцептПроект», к.т.н. Олег Ушаков.
28 декабря 2017
Компания «ЛИРА софт» приглашает всех желающих принять участие в конкурсе «Мастер-Renga» 2017-2018
Renga Software проводит прием заявок на участие в III конкурсе «Мастер-Renga» на создание лучших архитектурно-строительныx проектов, реализованных в BIM-системах Renga Architecture и Renga Structure.
29 ноября 2017
Все новости
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
21 июня 2017
Нелинейный статический метод анализа сейсмостойкости зданий и сооружений
Нелинейный статический метод или Pushover Analysis, широко используемый за рубежом, основан на методе спектра несущей способности. В работе подробно описан метода нелинейного статического анализа с учетом возможности использования в отечественной нормативной литературе.
21 ноября 2016
Современные методы расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия в ПК ЛИРА 10.4. Опыт реализации СП 14.13330.2014
Возможности программного комплекса ЛИРА 10.4 для моделирования зданий и сооружений на сейсмические воздействия.
15 октября 2015
Форум "100+ Forum Russia". Приглашаем на наши доклады
23-25 сентября 2015 года в рамках форума "100+ Forum Russia", технический директор ЛИРА софт  Колесников А.В. выступит с рядом докладов - приглашаем принять участие!
27 августа 2015
Все публикации


Цикл вебинаров "ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 17. "Задание нагрузок в ПК ЛИРА 10.6"
Продолжительность: 90 минут
Стоимость: Бесплатно


Онлайн-презентация ПК ЛИРА 10.6
Продолжительность: 11:00 - 14:00
Стоимость:


Презентация: ПК ЛИРА 10.6
Продолжительность: 1 день
Стоимость: Бесплатно
Смотреть график
Эффективная интеграция Revit и ПК ЛИРА 10.6
Вебинар будет интересен конструкторам, расчётчикам, проектировщикам, BIM-менеджерам, руководителям конструкторских групп.
01 декабря 2017
Цикл вебинаров "Механика конструкций". Тема 6. Основы расчета тонкостенных стержней
На вебинаре будут рассмотрены основы расчета тонкостенных стержней. Рассмотрим примеры ручного расчета и сравним с расчетом методом конечных элементов, используя ПК ЛИРА 10.6.
26 октября 2017
Цикл вебинаров "ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 21. Применение модуля расчёта упруго-геометрических характеристик
В вебинаре будут рассматриваться использования нового модуля «Определение упруго-геометрических характеристик поперечных сечений стержней», появившегося в ПК ЛИРА 10.6.
28 сентября 2017
Цикл вебинаров "ПК ЛИРА 10 в задачах". Тема 20. Расчет конструкций зданий и сооружений с учетом геометрической нелинейности в ПК ЛИРА 10.6
Вебинар посвящен решению практических задач с учетом геометрической нелинейности в ПК ЛИРА 10.6. Также будет представлена теория расчета с учетом геометрической нелинейности в том числе после потери устойчивости.
24 августа 2017
Все записи вебинаров
Создание сайта на Битрикс — AGRWEB