решетчатая подкрановая конструкция
Классы МПК: | B66C6/00 Балки и прочие опорные конструкции для подкрановых путей к кранам E04C3/08 с решетчатыми стенками, например составленными из стержней |
Автор(ы): | Нежданов К.К., Нежданов А.К., Попченков И.В. |
Патентообладатель(и): | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-10-14 публикация патента:
20.12.1999 |
Изобретение относится к металлическим несущим конструкциям, в частности к двухконсольной балке для подкрановых путей. Двухконсольная балка содержит верхний пояс, выполненный из широкополочного прокатного двутавра. Верхний пояс подкреплен центральными и опорными коромыслами, изогнутыми в соответствии с эпюрами изгибающих моментов в середине пролета и на опорах балки. Каждое коромысло снабжено по концам фланцами, соединенными с верхним поясом фрикционными шпильками. Между каждым опорным коромыслом и верхним поясом размещен амортизатор, свальцованный из прокатного двутавра. Амортизатор соединен с серединой опорного коромысла фрикционными шпильками и опирается на опорную балку. Между амортизаторами и верхним поясом имеется зазор
, закрывающийся при перегрузке амортизатора. Описанная конструкция позволяет устранить высокую концентрацию напряжений в узлах, что увеличивает срок ее службы в десять раз и более и снижает материалоемкость на 15% по сравнению с известными. Устранены трудоемкие ручные процессы при ее изготовлении. Применение амортизаторов позволяет снизить не только динамические воздействия, но и шум в цехе. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
Формула изобретения
Решетчатая подкрановая конструкция, содержащая подкрановые балки с верхним поясом из прокатного двутавра, опирающаяся на колонны, установленные с шагом l, отличающаяся тем, что балки выполнены чередующимися двухконсольными и однопролетными с пролетом![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-7t.gif)
где l - шаг колонны;
b - база крана;
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142036/916.gif)
причем двухконсольная балка подкреплена центральными и опорными коромыслами, гнутыми по плавной кривой, размещенными симметрично относительно середины балки, при этом конец каждого коромысла соединен с верхним поясом посредством фланца и фрикционных шпилек, а каждое опорное коромысло соединено в середине фрикционными шпильками с кольцевым гнутым амортизатором, размещенным между опорным коромыслом и верхним поясом, при этом между верхом амортизатора и верхним поясом выполнен зазор
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлическим подкрановым конструкциям. Известна решетчатая подкрановая конструкция, содержащая верхний пояс, выполненный из прокатного двутавра, и решетку из уголков. Соединение в узлах выполнено посредством фасонок на сварке [1, с.196, рис. 10.20]. Примем это решение за прототип. Достоинство прототипа - пониженная материалоемкость (на 15 - 20%) по сравнению со сплошно-стенчатыми балками [1, с. 198, табл. 10.17]. Решетчатые подкрановые конструкции имеют существенный недостаток - низкую долговечность [2, с. 158, рис. 3.21]. В подкрановых балках из-за чрезмерно высокой концентрации напряжений до четырех единиц [3, с. 138, п. 10,б] возникают усталостные трещины, полностью выводящие их из строя через 1 - 3 года интенсивной эксплуатации. Цель предлагаемого изобретения - снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления, повышение долговечности. Снижение материалоемкости достигается выполнением подкрановой конструкции с чередующимися решетчатыми двухконсольными и однопролетными балками, опирающимися на колонны, установленные с постоянным шагом l. Длина пролета l0 однопролетной балки равна![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-2t.gif)
где l - шаг колонны;
b - база крана;
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142036/916.gif)
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-3t.gif)
Мостовые краны размещены на двухконсольной балке по правилу Винклера [5, с. 241] , так как оно справедливо и для двухконсольной балки. Равнодействующая от сил, находящихся на среднем пролете, смещена влево от середины на
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142036/916.gif)
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142036/916.gif)
Mоп = -Fпр*с = -Fпр(l-l0)/2,
а максимальный пролетный момент под критической силой
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-4t.gif)
Опорные же реакции Rпр и Rлев найдем, взяв сумму моментов соответственно относительно левой и правой опор.
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-5t.gif)
Подставив 2 и 5 в 3 и 4 и приравняв Мпрол = Моп, получим квадратное уравнение для определения длины пролета однопролетной балки l0
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142904/2142904-6t.gif)
и получим из него выражение (1). Верхний пояс 1 подкреплен центральными коромыслами 2 и опорными 3 в соответствии с эпюрами изгибающих моментов в балке, то есть в середине пролета и на опорах. Каждое из коромысел 2,3 снабжено по концам фланцами 4, соединенными с верхним поясом фрикционными шпильками 5. Между каждым опорным коромыслом 3 и верхним поясом 1 размещен амортизатор 6, свальцованный, например, из прокатного двутавра и опирающийся на опору 7 вверху. Амортизатор 6 соединен с серединой опорного коромысла 3 фрикционными шпильками 4, а сверху между ним и верхним поясом имеется зазор
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
![решетчатая подкрановая конструкция, патент № 2142904](/images/patents/329/2142029/948.gif)
1. Металлические конструкции / Под ред. Н.П.Мельникова - М.: Стройиздат, 1980 - 776с. (Справочник проектировщика). 2. Кикин А. И. и др. Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1969. - 415 с. 3. Справочник по кранам: В 2 т. Т1 / В.И. Брауде, М.М. Гохберг и др.; Под. общ. ред. Гохберга - М.: Машиностроение, 1988. - 536 с. 4. Нежданов К. К., Нежданов А.К. Металлическая подкрановая конструкция Неждановых. Патент России N 1791340. Действует с. 11.8.1993. 5. Муханов К.К. Металлические конструкции. Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1978. 6. Нежданов К. К. , Нежданов А.К. Решения о выдаче патентов России N 93050828/11 (0500864). от 4.01.1995 и N 93047229/11 (047360) от 15.01.1995. 7. Балки подкрановые стальные под мостовые опорные краны. Типовые строительные конструкции изделия и узлы. Серия 1.426.2-7, выпуск 3, чертежи К.М., ЦНИИ Проектстальконструкция им. Н. П. Мельникова - Свердловск, СФ ЦИТП, 1990-91с. 8. Справочник конструктора металлических конструкций / Васильченко В.Т. и др. - Киев: Будивельник, 1980 - 288с. 9. СНиП 11-23-81 Стальные конструкции, - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 96 с.
Класс B66C6/00 Балки и прочие опорные конструкции для подкрановых путей к кранам
Класс E04C3/08 с решетчатыми стенками, например составленными из стержней