Балочный каркас

Основной конструктивный прием обеспечения требуемой жесткости на кручение— выполнение балочного каркаса из диагональных перекрестных связей. Расположение балок внутреннего каркаса под углом, равным или близким 45°, вместо обычно принимаемой их ориентации параллельно и перпендикулярно продольной оси обеспечивает многократное (до 20 раз) повышение жесткости на кручение.

Одновременно с повышением жесткости на кручение диагональные связи обеспечивают повышение жесткости на изгиб (около 10—15%)· Схема балочной решетки при диагональных связях зависит от ширины поддона, соотношения его размеров в плане, толщины обшивки и вида нагрузок, передаваемых на поддон. В случае использования прокатного швеллера для создания диагональных связей должны применяться простейшие схемы решеток, так как прокат требует более сложных врезок. При связях из гнутого неравнополочного уголка и полосовой стали можно реализовать любые, даже самые сложные схемы. Угол наклона раскосов к продольной оси в решетках с диагональными связями не должен превышать соответственно 45 и 135°. Каждое повышение угла наклона на 5° в интервале 45—60° приводит к снижению жесткости конструкции на кручение примерно в два раза. Раскосы выполняются из полосовой стали, рекомендуемой взамен швеллеров (с целью упрощения врезок) и гнутых неравнополочных уголков. Жесткость конструкции при раскосах из полосовой стали несколько ниже, чем при применении уголка или швеллера, однако она может быть сохранена на требуемом уровне, если увеличить высоту конструкции на 20—30 мм, получив при этом выигрыш в массе.

Расчет, выполненный НИИЖБ для плоского поддона размером 3 • 6 м, при толщине обшивки 10 мм и балках высотой 160—240 мм, показал, что поддон с диагональной решеткой из полосовой стали по сравнению с поддоном, решенным по обычной схеме, имеет уменьшенную на 20—26 % жесткость на изгиб и сниженную на 25—30 % массу, а жесткость на кручение в десятки раз выше. Если же на 20 – 30 мм увеличить высоту поддона со связями из полосы, жесткости на изгиб сравняются, а по массе сохранится выигрыш на 25 %. Разница же в жесткостях на кручение становится еще больше.

Поддоны с коробчатыми балками намного уступают по жесткости на кручение рассмотренным выше конструкциям. Соответственно и область их применения ограничивается случаями, когда другие конструктивные варианты, обеспечивающие повышение жесткости, по тем или иным причинам неприемлемы. В поддонах с коробчатыми балками наибольший эффект достигается при замыкании контурных балок. Целесообразно замыкать и поперечные балки, расположенные в сечениях, в которых устанавливаются подъемные и опорные устройства. При такой схеме размещения коробчатых балок деформации при диагональном опирании снижаются в 3,5—5 раз (по сравнению с поддоном, у которого все балки открытого профиля). Дополнительное замыкание других балок малоэффективно, так как жесткость на кручение возрастает пропорционально увеличению массы. Для снижения расхода стали в поддонах с балками коробчатого сечения целесообразно образовывать коробки гнутыми неравнополочными уголками.