14232x

001519

16.5.2018

Posouzení dolní pásnice podvěsných jeřábů podle EN 1993-6

U podvěsných jeřábů namáhají spodní pásnici nosníku jeřábové dráhy kromě globálních účinků přídavně také kolová zatížení na lokální ohyb. Spodní pásnice se vlivem těchto lokálních ohybových napětí chová jako deska a vykazuje dvouosou napjatost [1].

Mezní stav únosnosti

Je třeba prokázat, že dolní pásnice může kolová zatížení přenášet. Podle normy [2], kapitoly 6.7 se má při tom vycházet z následujícího vztahu (rovnice 6.2):

F_{f, Rd} = \frac{l_{eff} \cdot t_{f}^{2} \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}}}{4 \cdot m} \cdot [1 - {(\frac{σ_{f, Ed}}{\frac{f_{y}}{γ_{M 0}}})}^{2}]

Vzorec 1

kde
l_eff = účinná roznášecí délka podle [2], tabulky 6.2
m = rameno od kolového zatížení ke kořeni pásnice podle [2], rovnice 6.3
σ_f,Ed = ohybové napětí ve střednici pásnice od celkového momentu působícího na nosník

Belastung des Unterflansches durch Radlasten

Následně je třeba splnit tuto podmínku:
F_z,Ed ≤ F_f,Rd

Při výpočtu účinné roznášecí délky podle [2], tabulky 6.2 je třeba zohlednit jak posuzované místo na nosníku jeřábové dráhy tak osovou vzdálenost kolových zatížení.

Einflussparameter für die Berechnung der effektiven Länge nach [2], Tab. 6.2

Mezní stav použitelnosti/Únava

Pro posouzení podvěsných jeřábů v mezním stavu použitelnosti podle [2] se musí vypočítat lokální ohybová napětí ve spodní pásnici od kolových zatížení podle [2], kapitoly 5.8. Při výpočtu potřebných součinitelů se vychází z [2], tabulky 5.2. Dále se musí superponovat příslušné globální napětí z výpočtu nosné konstrukce s lokálním napětím od zatížení koly.

Podle NCI (Německo) k článku 5.8 normy EN 1993-6 se při této superpozici připouští redukce lokálních napětí na 75 %. Při daném posouzení se ověřuje vyloučení trvalých deformací spodní pásnice.

Lokální napětí ve spodní pásnici

Při výpočtu lokálních napětí ve spodní pásnici se může postupovat několika způsoby, které se uvádí také v [3]. Norma [2] převzala způsob výpočtu podle směrnice FEM 9.341 „Lokální namáhání nosníků“. Napětí se tu určují v místech 0, 1 a 2 podle obr. 01.

Napětí se počítají pomocí následujících rovnic:

Podélný směr nosníku:

σ_{ox, Ed, ser, i} = c_{x, i} \cdot \frac{F_{z, Ed}}{t_{f}^{2}}

Vzorec 2

Příčný směr nosníku:

σ_{oy, Ed, ser, i} = c_{y, i} \cdot \frac{F_{z, Ed}}{t_{f}^{2}}

Vzorec 3

kde
cx,i a cy,i podle [2], tabulky 5.2

μ = \frac{2 \cdot n}{(b - t_{w})}

Vzorec 4

podle [2], kapitoly 5.8 (4), rovnice 5.7

Dále je třeba upozornit na to, že při vzdálenosti mezi sousedními koly xw ≤ 1,5 b (viz obr. 02) se mohou napětí vypočtená zvlášť pro každé kolo superponovat. K tomu viz [2], kapitola 5.8 (8).

Superpozice s globálními napětími

Podle [2], kapitoly 7.5 se mají lokální napětí ve spodní pásnici a globální napětí stanovená při posouzení konstrukce superponovat:

σ_{v, Ed, ser} = \sqrt{{(σ_{x, Ed, ser})}^{2} + {(σ_{y, Ed, ser})}^{2} - (σ_{x, Ed, ser}) (σ_{y, Ed, ser}) + 3 {(τ_{Ed, ser})}^{2}} \leq \frac{f_{y}}{γ_{M, s e r}}

Vzorec 5

kde

σ_{Σx, Ed, ser} = σ_{x, Ed, ser} + 0, 75 \cdot σ_{ox, Ed, ser}

Vzorec 6

σ_{Σy, Ed, ser} = 0, 75 \cdot σ_{oy, Ed, ser}

Vzorec 7

Závěr

Při posouzení spodní pásnice je tedy nezbytné zohlednit některé faktory. Zvláště při výpočtu účinné roznášecí délky hraje posuzované místo na nosníku jeřábové dráhy důležitou roli. Vliv má také osová vzdálenost kol, protože při malých vzdálenostech mezi koly se mohou kolová zatížení a lokální napětí, která vyvolávají, superponovat.

Literatura

[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]	Petersen, C.: Stahlbau, 4. vydání. Wiesbaden: Springer Vieweg, 2013

Odkazy

Software pro statické výpočty a posouzení jeřábů a jeřábových drah

Stahování

Soubor modelu CRANEWAY

3,14 MB

;