Книги по строительству и ремонту

Краны для строительства мостов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

3.2. Устойчивость стреловых кранов

Отличительной особенностью стреловых кранов являются подъем и перемещение груза в зоне, выходящей за пределы опорного контура крана. Поэтому их устойчивость в процессе подъема груза обеспечивается только собственным весом. Действующие на кран внешние нагрузки создают относительно одного из краев опорного контура (ребра опрокидывания) опрокидывающий момент, а собственный вес крана — соответственно восстанавливающий момент.

Для разных положений крана значения опрокидывающих и восстанавливающих   моментов   различны,   так как изменяются  значения  действующих   сил   и   их   плечи;   изменяется также   положение    центра    тяжести крана  относительно опорного контура. 

Степень устойчивости крана в положении его устойчивого равновесия определяется двумя коэффициентами—грузовой устойчивости и собственной устойчивости, численные значения которых определяются Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов Госгортехнадзора. Первый определяет степень устойчивости крана по отношению к опрокидывающему моменту поднимаемого краном груза, а второй — степень устойчивости неработающего крана от внешних воздействий — ветра и уклона местности.

Схема крана н действующих на него нагрузок приведена иа 3.1.

Коэффициент грузовой устойчивости определяете для следующих двух случаев:

1) на кран, установленный на горизонтальной площадке, действует только опрокидывающий момент от массы груза. Коэффициент устойчивости при этом может быть выражен, как частное от деления алгебраической суммы моментов относительно ребра опрокидывания всех нагрузок от веса, действующих иа кран (кроме груза), на момент от груза относительно того же ребра опрокидывания.

2) кран установлен на уклоне в сторону груза (этот уклон принимают для гусеничных кранов 3°; для автомобильных и пневмоколесных кранов на аутригерах 1,5", без аутригеров 5°; для железнодорожных кранов на аутригерах 3°, без аутригеров 5°). На кран и груз в сторону опрокидывания действует ветер интенсивностью 250 МПа (в соответствии с ГОСТ 1451—77 «Краны подъемные.     Нагрузка     ветровая»).

Парусность груза можно принять в зависимости от его массы.

Учитывая, что груз подвешен на гибкой нити (тросе), точкой приложения силы ветра на груз будет головка стрелы. Эта сила, как и сила разгона или торможения, также приложена к головке стрелы.

С увеличением угла уклона местности, на которой кран установлен, уменьшаются плечи моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания. Вылет стрелы с грузом сохраняется при этом неизменным, соответствующим поднимаемому грузу независимо от уклона, на котором установлен кран.

Коэффициент собственной устойчивости определяется как отношение суммы моментов всех действующих на кран сил, кроме ветра, к моменту от силы ветра нерабочего состояния крана.

Для предварительных (при проектировании кранов) расчетов удобно пользоваться данными о снижении запаса устойчивости кранов в зависимости от различных факторов: 1) от максимально допустимого уклона местности (для железнодорожных кранов без аутригеров — на 20—25 %; автомобильных кранов без аутригеров— на 13—15%; гусеничных кранов — на 3—5 %); 2) от просадки грунта и рельсов под краном или от деформации пневматических шнн (для железнодорожных кранов иа на 2—3%; для пневмоколесных кранов без аутригеров на 8—10%; для гусеничных       кранов         на 3—5 %;

3) от инерции разгона или торможения при подъеме и опускании груза — на 8—10%; 4) от вращения груза — на 3—5 %', 5) от применения удлиненных стрел — до 10%.

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора все стреловые краны должны быть оборудованы автоматическими ограничителями грузоподъемности, срабатывающими при 10%'Ном увеличении грузового момента сверх допустимого и предохраняющими кран от опрокидывания в результате перегрузки.

Те же Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов запрещают подъем немаркированных бетонных конструкций массой более 500 кг.