6712x
001493
21.11.2017

Posouzení svarů plošných spojů jeřábových nosníků podle EN 1993-6

Po odborných článcích o svarech kolejnic v mezním stavu únosnosti a mezním stavu únavy následuje po odborných článcích o svarech kolejnic v mezním stavu únosnosti a mezním stavu únavy odborný článek o koutových svarech stojiny. Dabei sollen sowohl der Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch der Grenzzustand der Ermüdung betrachtet werden.

Mezní stav únosnosti

Působící zatížení vyvolávají vodorovná i svislá kolová zatížení, která je třeba zohlednit při posouzení. Excentrické kolové zatížení se při posouzení mezního stavu únosnosti neuvažuje, a nevzniká tak žádný další krouticí moment.

V následujícím textu představíme sadu vzorců pro výpočet napětí a posouzení.

Napětí od kolového zatížení

Posouzení svaru

Mezní stav únavy

Na rozdíl od MSÚ jsou napětí od vodorovných zatížení zanedbána; Přitom se zohledňují pouze svislá kolová zatížení. V závislosti na použité třídě poškození a použité Národní příloze je ovšem třeba zohlednit excentrické kolové zatížení odpovídající 1/4 šířky hlavy kolejnice. Vzniká tak přídavný krouticí moment, který musí přenášet nejdříve svary kolejnic a následně horní pásnice, stojina a nakonec svary stojiny.

Kolejové svary musí tento krouticí moment přenášet téměř celý. Na druhé straně je třeba u svarů na stojině zohlednit vliv torzní tuhosti horní pásnice, protože to má zásadní vliv na ohyb stojiny a tím i na napětí ve svaru.

Při stanovení torzní konstanty horní pásnice se uvažuje pouze horní pásnice [2] , pokud kolejnice není pevně uložena. Pouze v takovém případě se stanoví krouticí moment od kolejnice a pásnice. Další postup je popsán v [5] , kde se sčítají jednotlivé složky torzní tuhosti kolejnice a pásnice, aby bylo možné dosáhnout vyšší tuhosti horní pásnice. Tento přístup ovšem není v [2] stanoven.

Pro posouzení koutových svarů stojiny je třeba kombinovat dvě složky napětí. K dispozici jsou přitom napětí od centrického kolového zatížení a napětí od krouticího momentu. Plný krouticí moment MT je částečně přenášen horní pásnicí; komponenta Mstojina v důsledku ohybu stojiny tak zůstává pro posouzení svaru.

Nakonec je třeba poznamenat, že tento postup výpočtu a popis se vztahuje pouze na dvojité koutové svary mezi horní pásnicí a stojinou. Pokud mají být svary na dolní pásnici a stojině také provedeny jako koutové svary, jsou účinky kolového zatížení vzhledem k existující délce působícího kolového zatížení zanedbatelně malé. V tomto případě jsou rozhodující složky napětí od ohybu nebo smykového napětí a také minimální tloušťky.

V následujícím textu představíme sadu vzorců pro výpočet napětí a posouzení.

Napětí od středového kolového zatížení

Napětí od excentrického kolového zatížení

Výsledné napětí ve svaru

Posouzení

Závěr

Tři odborné články o různých svarech nosníků jeřábů toto téma podrobně vysvětlují. Při praktickém použití v jednotlivých případech by se mělo zejména rozhodnout, zda se má uvažovat torzní tuhost horní pásnice jako součin jednotlivých komponent kolejnice a pásnice, nebo pouze pásnice.


Odkazy
Reference
  1. Seeßelberg, C.: Kranbahnen: Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 5. vydání. Berlín: Bauwerk, 2016
  2. Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí – Část 6: Jeřábové dráhy; ČSN EN 1993-6:2008
  3. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 3: Einwirkungen infolge von Kranen und Maschinen; DIN EN 1991-3:2010-12
  4. Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-9: Únava; ČSN EN 1993-1-9:2006-09
  5. Petersen, C.: Stahlbau, 4. Auflage. Wiesbaden: Springer Vieweg, 2013