Статический расчет на собственную устойчивость крана
Для определения собственной устойчивости крана рассматривается случай, когда кран стоит без груза, с максимально поднятой стрелой (α = 60°).
Для расчетов принимается, что кран установлен на горизонтальной поверхности (γ = 0).
Стрела располагается в направлении перпендикулярном к передвижению крана.
Удельная ветровая нагрузка принимается W = 250Н/м2.
Кран опрокидывается назад, ребро опрокидывания проходит по заднему рельсовому пути.
Вес элементов крана определили при расчете грузовой устойчивости крана в п.8 раздела 1.3.2.
1. Плечи нагрузок от весов элементов крана определяются как
(14)
| Неповоротная часть: | Lнч= | 0 | - | 1,5 | = | 1,5 | (м) | ; | ||
| Поворотн.платформа: | Lпл= | 1 | - | 1,5 | = | 0,5 | (м) | ; | ||
| Противовес: | Lпр= | 4 | - | 1,5 | = | 2,5 | (м) | ; | ||
| Башня: | Lб= | 1,6 | + | 1,5 | = | 3,6 | (м) | . | ||
2. Плечо нагрузки от веса стрелы определяется как
(15)
| α=60º | Lc= | 2,5 | + | 1,5 | + | 15 | * | 0,5 | = | 11,5 | (м) | . |
3. Моменты, создаваемые весами элементов крана , определяются по формуле 11
| Неповоротная часть: | Mgнч= | 259,97 | x | 1,5 | = | 389,95 | (кН*м) | ; | ||
| Поворотн.платформа: | Mgпл= | 58,86 | x | 0,5 | = | 29,43 | (кН*м) | ; | ||
| Противовес: | Mgпр= | 274,68 | x | 2,5 | = | 686,70 | (кН*м) | ; | ||
| Башня: | Mgб= | 68,67 | x | 3,6 | = | 247,21 | (кН*м) | ; | ||
| Стрела: | Mgc= | 34,34 | x | 11,5 | = | 394,85 | (кН*м) | . |
4. Ветровая нагрузка определяется по формуле 7
Давление ураганного ветра, создающего опрокидывающий момент в сторону противовеса, принимаем равным 600 Н/м2
| Неповоротная часть: | Wнч= | 0,6 | x | 4 | = | 2,4 | (кН) | ; | ||
| Поворотн.платформа: | Wпл= | 0,6 | x | 3,5 | = | 2,1 | (кН) | ; | ||
| Противовес: | Wпр= | 0,6 | x | 3 | = | 1,8 | (кН) | ; | ||
| Башня: | Wб= | 0,6 | x | 13 | = | 7,8 | (кН) | . | ||
5. Ветровая нагрузка на стрелу крана определяется по формуле 6
| α=60º | Wc= | 0,6 | x | 4 | x | 0,866 | = | 2,08 | (кН) | . |
6. Моменты, создаваемые ветровыми нагрузками, определяются по формуле 10
| Неповоротная часть: | Mwнч= | 2,4 | x | 0,6 | = | 1,44 | (кН*м) | ; | ||
| Поворотн.платформа: | Mwпл= | 2,1 | x | 1 | = | 2,10 | (кН*м) | ; | ||
| Противовес: | Mwпр= | 1,8 | x | 1,5 | = | 2,70 | (кН*м) | ; | ||
| Башня: | Mwб= | 7,8 | x | 10 | = | 78,00 | (кН*м) | . | ||
| Стрела: | α=60º | Mwc= | 2,08 | x | 31,99 | = | 66,54 | (кН*м) | . | |
7. Коэффициент собственной устойчивости определяется как
, где (16)
Му - удерживающий момент;
Мо - опрокидывающий момент.
В данном случае, моменты, создаваемые ветровой нагрузкой, относятся к опрокидывающим, а моменты, создаваемые весами элементов крана относятся к удерживающим с соответствующим знаком.
| Ky= | Mgнч + Mgпл – Mgпр + Mgб + Mgс |
| Mwнч + Mwпл + Mwпр + Mwб + Mwс |
(17)
| α=60º | ||||||||||||
| Ky= | 389,95+29,43 – 686,7+247,21+394,85 | = | 2,53 | |||||||||
| 1,44+2,1 + 2,7+78+66,54 |
Так как рассчитанный коэффициент собственной устойчивости Ку = 2,58 > 1,15 (нормативное значение Ky), следовательно, данный кран устойчив и дополнительных мероприятий по обеспечению собственной устойчивости не требуется.