[Владимир из Магнитки]

Добрый день, коллеги. Возник следующий вопрос по алгоритму расчета подкрановой балки. Для подкрановых балок проверяются прочности верхнего и нижнего поясов по отдельности (на действие М). В старых советских учебниках, справочниках проектировщика и методичках прочность нижнего пояса балки проверяли на действие только одного изгибающего момента (Мх), действующего в плоскости изгиба балки (вертикальной плоскости).
Прочность верхнего пояса балки в настоящее время проверяем по формуле 43 СП 16.13330 с учетом Му и бимомента. Необходимо ли проверять прочность нижнего пояса подкрановой балки по ф. 43 (с учетом Му и бимомента), или ограничиться только ф. 41, не приплетая лишние слагаемые. Вроде-бы логично, что в нижнем поясе усилия Му и бимомент минимальны или равны нулю? Или это не совсем так?
Два человека - два мнения. При расчете нижнего пояса существующей подкрановой балки по ф. 41. все хорошо, а по ф. 43 - нижний пояс балки перегружен. Подскажите, кто как считает, и м.б. есть какое-то официальное разъяснение на сей счет?

Спасибо

[csp]

Сообщение от Shtirlic в расчёте с бимоментом (ф.43) этот эффект также не учитывается

Своей головой думать надо, а не... "помогите СН сделать лучше.."

----- добавлено через ~34 мин. -----
Все придумано до нас... Руководство по проектированию стальных подкрановых конструкций

Сами краны могли поменяться... по крайней мере в болгарских подвесных изменена схема нагрузок не в лучшую сторону, да и сама схема.

[CIE-engineer]

Сообщение от IBZ Но тогда какой смысл бимомента? И чем подкрановая балка отличается от обычной с горизонтальной силой, для которой берется полное значение момента сопротивления ?

Видимо авторы хотят сказать, что появление бимомента возможно не только от сил поперечного торможения (например, вертикальная нагрузка тоже приложена с эксцентриситетом), и если он есть, то учитывается дополнительным слагаемым. Отличие от обычной балки в том, что в подкрановой почти всегда известно место приложения тормозной нагрузки - верхний пояс.

Сообщение от Alex Kirov ...Хотел бы обратить внимание на такой момент.

Этому моменту уделен абзац в Беленя 2001г стр. 410, о том, что этим можно пренебречь.

[Владимир из Магнитки]

Сообщение от Alex Kirov Вы изучаете алгоритм расчета балки без тормозных конструкций или с тормозными?

С тормозными конструкциями...обновился, даже версией от 24 августа 2022 года...теперь еще и горизонтальный прогиб подкрановой балки стал 75 мм...что-то смущает это обстоятельство. При расчете горизонтального прогиба не учитывается тормозная конструкция, не знаю (сомневаюсь) правильно это или нет....

----- добавлено через ~12 мин. -----

Сообщение от csp Все придумано до нас...

Да, старые корифеи придумали и продумали все до нас.... 40 лет назад (и ведь стояло и стоит и еще и без бимомента). Однако, не совсем это все вяжется с новыми творениями и задумками создателей СП 16.13330

[Alex Kirov]

Сообщение от CIE-engineer Отличие от обычной балки в том, что в подкрановой почти всегда известно место приложения тормозной нагрузки - верхний пояс.

- Из книги Яковлева, стр. 123: "Горизонтальную крановую нагрузку можно принимать приложенной в уровне верха головки рельса при сварном соединении рельса с полкой балки, в уровне центра изгиба подкрановой конструкции или в уровне верхней полки подкрановой балки. Некоторые рекомендации по выбору точки приложения вертикальной крановой нагрузки (и выбору уровня приложения горизонтальной крановой) даны в п. 6.3.2.2. EN 1993-6..."

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от CIE-engineer Этому моменту уделен абзац в Беленя 2001г стр. 410, о том, что этим можно пренебречь.

- у меня был учебник Беленя 1986 года, там для проверки устойчивости подкр. балок предлагалось использовать обычную формулу проверки устойчивости плоской формы (т.е. учитывать только первое слагаемое формулы (70) СП16). Но как отнесется к такому обоснованию главгосэкспертиза? - Нужно нормативное обоснование, например по СП 294 хотя бы...

[csp]

Все придумано до нас.

П О С О Б И Е по расчету элементов стальных конструкций грузоподъемных кранов ( к СТО 24.09 - 5821 -01 - 93 )

----- добавлено через ~3 мин. -----
В. П. ЖЕГУЛЬСКИЙ В. И. МИРОНОВ О. А. ЛУКАШУК
Учебное пособие
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КРАНОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

----- добавлено через ~4 мин. -----
Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов

----- добавлено через 6 сек. -----
ГОСТ 33169-2014 Краны грузоподъемные. Металлические конструкции

----- добавлено через ~2 мин. -----
ГОСТ 32579.5-2013 Краны грузоподъемные. Принципы формирования

[Alex Kirov]

Сообщение от csp В. П. ЖЕГУЛЬСКИЙ В. И. МИРОНОВ О. А. ЛУКАШУК Учебное пособие ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КРАНОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов

- я когда искал литературу, тоже нашел эти книги по расчету _кранов. К сожалению, по расчету _подкрановых балок в них информации мало (есть данные по расчету путей подвесных кранов, но они есть и в др. литературе)...

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от CIE-engineer Этому моменту уделен абзац в Беленя 2001г стр. 410, о том, что этим можно пренебречь.

- Яковлев в своей книге сравнивал традиционный вариант расчета подкрановых балок (которым в былые годы пользовались все проектировщики) с детальным расчетом (когда балка и тормозная конструкция рассматривается как единое сечение) - в результате был сделан вывод о большой погрешности упрощенного подхода ("искажается картина НДС, требуется увеличение сечения..." - стр. 159).

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Владимир из Магнитки При расчете горизонтального прогиба не учитывается тормозная конструкция, не знаю (сомневаюсь) правильно это или нет....

- такого быть не должно. В техподдержку написали?

[csp]

Сообщение от Alex Kirov К сожалению, по расчету _подкрановых балок в них информации мало (есть данные по расчету путей подвесных кранов, но они есть и в др. литературе)...

Блюдечко с голубой коемочкой? Нет уж ребята помучайтесь сами.

[Alex Kirov]

Сообщение от csp Блюдечко с голубой коемочкой? Нет уж ребята помучайтесь сами.

- можно использовать программы. Из известных мне: Нормкад - быстро отвечают на сообщения об ошибках, поэтому при большом числе пользователей-проверяющих есть шанс в ближайшие месяцы получить программу, более-менее соответствующую СП16 ; Модуль по расчету подкрановых балок для Гепард-А с возможностью создания трехмерной параметрической модели (в стадии разработки); Старая программа из пакета программ к Stark-es (не пробовал ее, возможно что считает по устаревшей методике из Белени)
- книги Яковлева - уже обсуждались в начале форума (Расчет металлоконструкций по еврокоду. Часть 2. МГСУ 2019; и другая книга, указанная в начале форума с длинным названием).

[IBZ]

Сообщение от Alex Kirov Яковлев в своей книге сравнивал традиционный вариант расчета подкрановых балок (которым в былые годы пользовались все проектировщики) с детальным расчетом (когда балка и тормозная конструкция рассматривается как единое сечение) - в результате был сделан вывод о большой погрешности упрощенного подхода ("искажается картина НДС, требуется увеличение сечения..." - стр. 159).

С первого взгляда - очень сомнительный вывод. Впрочем, это смотря какая тормозная конструкция. Если тормозной лист с обрамлением швеллером или тормозная ферма, то не верю.

[Alex Kirov]

Сообщение от IBZ С первого взгляда - очень сомнительный вывод.

- тормозная конструкция там швеллер и лист (ребра под листом не учитываются). Я не изучал подробно расчеты Яковлева по балкам с тормозными конструкциями, не исключено что в них есть неточности. Расчет балки _без тормозных конструкций оболочками в Scad сравнивали с расчетом по Нормкаду, разница была примерно 15% по нормальным напряжениям в полках, напряжения в оболочечной модели были меньше чем по нормативной методике с учетом бимоментов (по устойчивости результаты расчета насколько помню были такими же близкими, если за минимальное допустимое принимать КЗУ 1,3).

[Владимир из Магнитки]

Сообщение от Alex Kirov - такого быть не должно. В техподдержку написали?

Пока еще не писал - нужно самому разобраться. Но я бы учитывал и окаймляющий швеллер и тормозной лист и верхний пояс балки, а в Нормкаде, как я понял из алгоритма расчет горизонтального прогиба ведется со ссылкой на формулу 70 /учитывается только верхний пояс балки/. Кому интересно, листинг расчета из НОРМКАД (последняя версия от 24 августа 2022 г.) прилагаю...

[Alex Kirov]

Сообщение от Владимир из Магнитки Но я бы учитывал и окаймляющий швеллер и тормозной лист и верхний пояс балки, а в Нормкаде, как я понял из алгоритма расчет горизонтального прогиба ведется со ссылкой на формулу 70 /учитывается только верхний пояс балки/.

- ссылка на формулу (70) СП 16 при проверке горизонтальных прогибов, я полагаю, некорректна. Конечно, (при упрощенном подходе) следует учесть жесткость швеллера, листа и верхнего пояса балки. Я посмотрел немного, приведу некоторые вопросы ниже:
1.В отчете, на 5 странице написано: «Момент инерции пояса тормозной балки, включающий верхний пояс подкрановой балки: IT2 = b^ 3 tf/12 = 300^3 • 14/12 = 31500000 мм 4 = 3150 см 4 » - приведено значение момента инерции верхнего пояса подкрановой балки, без тормозных конструкций. Далее, на стр. 21 при проверке устойчивости плоской формы изгиба используется удвоенное значение момента инерции полки 63000000 мм4 (т.е. момент инерции сечения балки относительно верт. оси), но без учета тормозной конструкции:
«Коэффициент: f1 = y Iy/Ix (h/lef )^2 E/(Ry) = ... = 0,30681 (формула (Ж.3); п. Ж.2 прил. Ж СП 16.13330)».
Обычно подкрановые балки, у которых есть тормозные конструкции, на общую устойчивость не проверяют – так как их верхний пояс раскреплен, то общая устойчивость считается заведомо обеспеченной. Методика прил. Ж СП16 не позволяет проверить устойчивость таких несимметричных сечений, каким является тормозная балка вместе с подкрановой. Так как программа все-таки проверяет общую устойчивость, не учитывая при этом (при вычислении Ф_b ) жесткость тормозной балки, то и получается к-нт использования 3,45822.
Это же значение момента инерции полки 63000000 мм4 используется на стр. 35 вместо момента инерции всей тормозной конструкции:
«Расчетное значение прогиба:
f = My L^ 2/(10 E Iy) = 91238000 • 12000^ 2/(10 • 206000 • 63000000) = 101,23495 мм» .
Подставив момент инерции тормозной конструкции (см.п.2), мы получили бы
f = My L^ 2/(10 E Iy) = 91238000 • 12000^ 2/(10 • 206000 • 1568307000) = 4,1 мм меньше 6 мм».

2. На стр. 6 отчета написано: « Момент инерции сечения верхнего пояса относительно оси у – у:
Iyf = IT1+IPT+IT2+AT1 (xT1-zy)^ 2+APT (xPT-zy)^ 2+AT2 zy^ 2 =
= ...= 1568307203,73285 мм 4 = 156830,7 см 4 . Момент сопротивления сечения верхнего пояса относительно оси у-у: Wyf = Iyf/(zy+b/2) = 1568307000/(388,4099+300/2) = 2912849,48512 мм 3 = 2912,85 см 3 » – здесь момент сопротивления получен с учетом верхнего пояса подкрановой балки и с учетом тормозной балки (что соответствует упрощенному расчету; проверьте правильность вычисления, в том числе как вычисляется «zy+b/2» ). Далее момент сопротивления удваивается: «Момент сопротивления сечения относительно оси Y: Wy = 2 Wyf = 2 • 2912850 = 5825700 мм 3 = 5825,7 см 3 ». Полок у подкрановой балки, действительно, две, но тормозная конструкция – только одна. Рекомендуется проверить, почему момент сопротивления удваивается, и это значение используется для вычислений по ф.(43) далее.

3.На стр. 10 отчета: «Расстояние между осями стенок подкрановой балки и пояса тормозной:
HPT = xT1+xo-twT1/2 = 932+544-5/2 = 1473,5 мм». – Проверьте на всякий случай, соответствует ли полученный программой размер проектному.

[CIE-engineer]

Сообщение от Alex Kirov - Яковлев в своей книге сравнивал традиционный вариант расчета подкрановых балок (которым в былые годы пользовались все проектировщики) с детальным расчетом (когда балка и тормозная конструкция рассматривается как единое сечение) - в результате был сделан вывод о большой погрешности упрощенного подхода ("искажается картина НДС, требуется увеличение сечения..." - стр. 159).

Не читал. Тахтамышев, стр. 71, численный пример расчета балки с тормозным настилом как "в былые годы". Если Вас не затруднит, выложите результат расчета такой балки по методике вашего автора.

[Alex Kirov]

Сообщение от CIE-engineer Тахтамышев, стр. 71, численный пример расчета балки с тормозным настилом как "в былые годы". Если Вас не затруднит, выложите результат расчета такой балки по методике вашего автора.

- подобное сравнение Яковлевым проводилось в своей книге. Но, так как методика Тахтамышева насколько я помню не учитывала бимоменты, а по действующим нормам это недопустимо, то Яковлев сравнивал с методикой "как в былые годы + бимомент упрощенно прикладывается только к подкрановой балке".
Яковлев взял упрощенную методику из учебника Кудишина 2007 года (10 изд.). Описание упрощенной методики: "вертикальные нагрузки передаются на подкрановую балку, а горизонтальные - на горизонтальную конструкцию, состоящую из верхнего листа подкрановой балки, тормозного листа и окаймляющего швеллера. Бимомент воспринимается подкрановой балкой." Результаты расчетов нормальных напр-й в сравнении (точная методика/ приближенная методика), стр.158:
- нижняя полка швеллера (перо) -9,4/+1,7 кН/см2,
- верхняя полка балки, сторона внутрь пролета: 12,4/39,4 "-",
- нижняя полка балки, сторона внутрь пролета: 13,1/37,3 "-",
- нижняя полка балки, сторона к колонне: 26,2/3,9 "-".
Выводы Яковлева (стр.159): "... использование приближенной методики ... является нерациональным, т.к. 1) искажается картина НДС, 2) требуется _увеличение сечения элементов подкрановой конструкции по сравнению с расчетом по уточненной методике".

Полностью вручную пересчитать пример из Тахтамышева по методике Яковлева весьма трудоемко (в Нормкад принят упрощенный подход), гораздо проще пример Яковлева пересчитать по методике Тахтамышева (если кто-то хочет сравнить без бимоментов), вот исх. данные (а результаты приведены выше):
Моменты:
Мх=2402,02 кН*м
Му=193,5 кН*м
Сечение:
- швеллер 36У,
- настил 6х1240 мм (нахлест на полку швеллера 40 мм),
- балка: ВП и НП 20х400 мм, стенка 10х1160 мм.

[IBZ]

Сообщение от Alex Kirov Яковлев сравнивал с методикой "как в былые годы + бимомент упрощенно прикладывается только к подкрановой балке".

В результате этого упрощения и получен неверный, по крайней мере с первого взгляда, вывод. Тормозной лист и обрамляющий швеллер неслабо повлияют на результат. Считать - так уж с учётом всего, в том числе и тормозного листа (или его части) на вертикальную нагрузку.

[CIE-engineer]

Без основных выкладок, в частности по определению бимомента и секториальных характеристик сравнивать будет не с чем особо.

Сообщение от Alex Kirov балка: ВП и НП 20х400 мм, стенка 10х1160 мм.

По Тахтамышеву расчет особых трудностей не составляет, Wx=11451, Wy=9383. Напряжения в угловой точке полки со стороны пролета -2348 кг/см2.

Сообщение от Alex Kirov Но, так как методика Тахтамышева насколько я помню не учитывала бимоменты, а по действующим нормам это недопустимо, то Яковлев сравнивал с методикой "как в былые годы + бимомент упрощенно прикладывается только к подкрановой балке".

Не понял. Общепринятая методика не предусматривает определение бимомента для подкрановых балок именно потому, что его действие заменяется прикладыванием тормозных усилий к тормозным конструкциям. Зачем к этому еще упрощенно прикладывать бимомент ? Либо одно либо другое.
Никаких претензий со стороны проверяющих ведомств к "старой" методике пока не замечал.

[Alex Kirov]

Сообщение от CIE-engineer Без основных выкладок, в частности по определению бимомента и секториальных характеристик сравнивать будет не с чем особо.

По Яковлеву, для уточненной методики, секториальные координаты (стр. 149):
- для т.1 (верх. полка ближе к колонне) W1=-226,8 см2,
- для т.3 (верх. полка в пролет) W3=349,6 см2,
- для т.4 (ниж. полка к колонне) W4=-3089,5 см2,
- для т.6 (ниж. полка в пролет) W6=2206,9 см2,
- для т.12 (ниж. полка швеллера в пролет) W12=3787,1 см2.
Центр изгиба: на 14,41 см выше оси верхней полки и смещен в сторону колонны от оси стенки балки на 4,26 см.
Полный бимомент В=-1297980,2 кН*см2
Секториальный момент инерции всей конструкции Iw=547460047,7 см6
Для упрощенной методики секториальные характеристики определяются легко (для одного двутавра).
"Общепринятая методика не предусматривает определение бимомента для подкрановых балок именно потому, что его действие заменяется прикладыванием тормозных усилий к тормозным конструкциям" - не нашел такого в действующей нормативной литературе. Видимо, поэтому в имеющихся и создаваемых программах для подкрановых балок при наличии тормозных конструкций предусматривается или планируется учет бимоментов. Можно, наверно, попробовать в конкретном случае доказать экспертизе, что бимоменты для конкретной подкрановой балки с тормозными конструкциями можно не учитывать, т.к. равнодействующая нагрузки проходит через центр изгиба, и стесненное кручение не возникнет (Бычков, стр.50). Однако, в этом случае возникнет вопрос, насколько далеко равнодействующая может проходить от центра изгиба, чтобы стесненным кручением можно было пренебречь...

----- добавлено через ~13 мин. -----
...Посмотрел еще учебник Кудишина (соавторы: Беленя, Стрелецкий) 2007 г. издания, стр. 434. Там сказано: "Под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок подкрановая балка и тормозная конструкция работают как единый тонкостенный стержень на косой изгиб с кручением. Нормальные напряжения можно определить по..." - и далее формула совпадающая с ф.(43) СП16 с бимоментом. Далее приводится упрощенная традиционная методика (для студентов сложно рассчитать секториальные характеристики и координаты полного сечения). Про учет бимоментов именно в упрощенной методике у Кудишина я не нашел сведений (не знаю почему Яковлев ее реализовал в таком виде). Получается очень большой разброс напряжений по всем методикам...

[CIE-engineer]

Сообщение от Alex Kirov не нашел такого в действующей нормативной литературе.

Наличие/отсутвие информации в ней, это отдельная тема, часто к строительным конструкциям отношения не имеющая.

Сообщение от Alex Kirov Далее приводится упрощенная традиционная методика (для студентов сложно рассчитать секториальные характеристики и координаты полного сечения).

Там, как и во всех предыдущих изданиях, в том числе упомянутом мною выше, указано, что влиянием кручения можно пренебречь. По приведенным Вами данным непонятно откуда автор делает выводы о неприменимости такой упрощенной методики. Расшифровывать сухие цифры или покупать данную книгу, не зная есть ли в ней ответ, не хочется.

[Владимир из Магнитки]

Сообщение от Alex Kirov ссылка на формулу (70) СП 16 при проверке горизонтальных прогибов, я полагаю, некорректна.

Спасибо, буду разбираться. Потом задам вопросы в техподдержку...

[csp]

А еще есть серии и госты на стальные подкрановые балки...)