Konstrukce švů pásových nosníků jeřábových drah dle DIN EN 1993-6

Odborný článek

Tento článek popisuje konstrukci svarů jeřábových nosníků, která popisuje konstrukci svarů roštu podle předchozích článků o konstrukci kolejových svarů jeřábových nosníků v mezním stavu únosnostimeze únavy materiálu . Uvažuje se jak mezní stav únosnosti, tak mezní stav únavy.

Stav mezního limitu

Aplikovaná zatížení způsobují jak horizontální, tak vertikální zatížení kol, která musí být zohledněna v návrhu. V konstrukci mezního stavu únosnosti není uvažováno excentrické zatížení kol vertikálního zatížení kol, a proto nedochází k žádnému dalšímu momentu.

Obrázek 01 - Svařování svarů jako dvouvrstvého svaru

V následujícím textu je uveden soubor vzorců pro výpočet napětí a konstrukce.

Napětí v důsledku zatížení kola
$ start {array} {l} max {matmma sigma} p = = frac {{mhrm F} _ {mhrm z, matr {Ed}} + {{mhrm H} _mhrm {Ed}} {2} cd2, {{}} {2} cdr {{}} {2} _mhrm {eff}}, (c), {{mhmm}} p = = frac {{mhrm F} _ {mhrm z, \ t mathrm {Ed}}, + {mhrm H} _ mhrm {Ed}} {2, cd, sq2, cd, {hrm a} _hrhrm w; cdot {mhrm l} _ matrm {eff}} {mhrm l} _ perp = = frac {{mhrm F} _ {mhrm z, matr {Ed} } {{mhrm H} _mhrm {Ed}} {2} cd, qr2 {cd} {2} cdr {{}} {{}} matrm l} _ matr {eff}}, (m / mhmm sigma} p = = frac {{mhrm F} _ { mathrm z, matrm {Ed}}, - {hhrm H} _ {{}} {2} cd, qr {ed}} {2} cd2; w xot {{mhrm l} _ matrm {eff}} {paralel}} paralelní = frac {{mhrm V} _ matr {Ed} \ t xot {{mhrm S} _ mathrm y} {{mhrm l} _ matr y y cd = 2, cd, {hrm a} _ mathrm w}; {{mhrm}} paralelně = frac {{mhrm V} _mhrm {Ed}; mhrm y} {{mhrm l} _ matr y y cd 2 x cd {{mhrm a} _ mathrm w} {mhrm sigma} _ {mhrm v} mhrm w, mhrm {Ed}} = = {{mhrm sigma} _p2, + 3, cd, {mhrmau}}; + 3, cd, {mhrmau}},} {mhrmma sig}} {mhrm v, mhrm w, matrm { Ed}} = = {{mhrm sigma} _p2; + 3, cd, {hrmau}} perp + 3; cdot {{}} {{}} {{}} $

Design svaru
$ start {array} {l} {matmma sigma} _ {mhrm v, matrm {rd}} = = frac {{mhrm f} _ mhrm u} { {mhrm b} _mhrm w cd {mhrm gama} _ {matmm M2}}, (f) {{mhrmma sigma} _ { mhrm v, mhrm w, mhrm {Ed}}} {{mhrm sigma} _ {mhrm v, mhrm {rd}}, q, 1.00 { mathrm sigma} _ {perp, matrm {rd}}, = frac {0.9, cd, {mhrm f} _ mhrm u} {{ } _ {matmm M2}}, frac {{mhrmma sigma} _ {perp, matrm {ed}}} _ {perp, math w, matrm {Rd}}, q, 1.00 {{}} $

Stav meze únavy

Na rozdíl od ULS jsou napětí vyplývající z horizontálních zatížení zanedbávána, a proto se berou v úvahu pouze svislá zatížení kol. V závislosti na existující třídě poškození a použité národní příloze však musí být zváženo excentrické zatížení kola 1/4 šířky hlavy kolejnice. Dochází tedy k dodatečnému torznímu momentu, který musí být nejprve přenášen svary kolejnice a potom horní přírubou, tkaninou a nakonec svarem pásu.

Obrázek 02 - Aplikace excentrického zatížení kol ve FLS

Kolejnicové svary musí přenášet tento torzní moment téměř úplně. Na druhé straně by měl být vliv svarové pevnosti horní příruby zohledněn u svarů na pásu, protože to má zásadní vliv na ohýbání pásu a tím i na napětí ve svaru.

Při určování torzní konstanty horní příruby [2] se předpokládá pouze horní příruba, pokud není kolejnice pevně upevněna. Pouze v takovém případě se torzní moment určuje z kolejnice a příruby. Další přístup je popsán v [5] , kde se jednotlivé komponenty torzní tuhosti kolejnice a příruby sčítají, takže je možné dosáhnout vyšší tuhosti horní příruby. Tento přístup však není uveden v [2] .

Pro konstrukci svarů s tenkovrstvými svary je nutné kombinovat dvě složky napětí. Existují napětí způsobená centrickým zatížením kol a namáháním v důsledku momentu kroucení. Úplný torzní moment M T je částečně absorbován horní přírubou, a tak složka M pásu v důsledku ohýbání pásu zůstává pro návrh svaru.

Konečně je třeba poznamenat, že tento postup výpočtu a popis platí pouze pro dvojité zaoblení svarů mezi horní přírubou a tkaninou. Pokud by svary na spodní přírubě a pásu měly být také vytvořeny jako zaoblené svary, jsou účinky zatížení kol nepatrně malé vzhledem k existující délce použitých zatížení kol. V tomto případě se řídí složky napětí způsobené namáháním v ohybu nebo smyku, jakož i minimální tloušťky.

V následujícím textu je uveden soubor vzorců pro výpočet napětí a konstrukce.

Napětí v důsledku středového zatížení kola
$ {mhrm sigma} _ {mhrm z, matrm {ed}, matrm {cen}, matrm {weld}} = = frac {{mhrm F} _ { {{}} {2} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} \ t

Napětí v důsledku excentrického zatížení kola
$ start {array} {l} {matmm M} _ matrm T = {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} mathrm b} mhrm {rail}} 4 mathrm B = frac {hrm pi} cd {mhrm h} _ mathrm w} } {mhrm I} _ {mat Tm, matrm {chord}} = = frac {{hrhr b} _ mathrm {cs} cdot { t} _ mathrm f³} 3 mathrm lambda = qrt {2.98, cd, {hrm t} _ mathrm w³} (matrm I) _hmm T}, cd frac {hhhrm h² (mathrm B)} {hhhhhhrhh (2); cd, mhrm B), - 2, cd, math beta, {mhrmma sig}, {mhrm z, matr {Ed}, matrm \ t {ecc}} = = frac6 {{mhrm t} _ matrm w²}, cd, {mhrm M} _ matrm T, cd, frac {mhrm lambda } 2, cd, nebo hh (vlevo frac {lambda lambda, cd; mhrm a} 2 vpravo); _mhrm {web} = = {matmma sigma} _ {matrm z, matr {Ed}, matr {ecc}}, cd; mhrm w² cdot {mhrm l} _hrhr {eff}} 6 {mhrm sigma} _ {mhrm z, matr {Ed}, matr {ecc}, matrm {sváření}} \ t frac {{mhrm M} _ mathrm {web}} {({mhrm t} _ mathrm w + + {mhrm a} _ mathrm w) cdot {{ } _ mathrm w cdr {mhrm l} _ matematika {eff}} konec {array} $

Výsledný stres ve svaru
{{mhrm sigma}} {{mhrm z, matrm {Ed}} = {{mhrm sigma}} {mhrm z, matrm {ed}, math {cen}, {weld}}, + {mhrmma sig}} {mhrm z, matr {Ed}, matr {ecc}, mhrm {weld}} $

Návrhy
$ start {array} {l} frac {{mhrm gma} _ matr {Ff}, cd, trojúhelník {matmma sigma} _ {matrm E, 2}} frac {trojúhelník {matmma sigma} _ mathr c} {{mhrm gma} _ mathr {Mf}}} <1,00 frac {display_style {hrmma gama} _mhrm {Ff} cdot trojúhelník {hrmau}} {{{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{ mhrm gama} _mhrm {Mf}}} <1.00 {{}}

souhrn

Tři technické články o různých svarech jeřábových nosníků tuto problematiku podrobně vysvětlují. Při praktickém provedení v jednotlivých případech by mělo být rozhodnuto, zda se má torzní tuhost horní příruby aplikovat jako přídavek jednotlivých komponent kolejnice a příruby, nebo samotné příruby.

Odkaz

[1] Seeßelberg, C. (2016). Kranbahnen: Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode (5. vydání). Berlín: Bauwerk.
[2] Eurokód 3: Konstrukce ocelových konstrukcí - Část 6: Nosné konstrukce jeřábů ; EN 1993-6: 2007 + AC: 2009
[3] Eurokód 1: Činnosti na konstrukcích - Část 3: Činnosti vyvolané jeřáby a strojním zařízením ; EN 1991-3: 2006
[4] Eurokód 3: Návrh ocelových konstrukcí - Část 1‑9: Únava ; EN 1993-1-9: 2005 + AC: 2009
[5] Petersen, C. (2013). Stahlbau , (4. vydání). Wiesbaden: Springer Vieweg.

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

Samostatné Ocelové konstrukce
CRANEWAY 8.xx

Samostatný program

Posouzení nosníků jeřábové dráhy

Cena za první licenci
1 480,00 USD