Carichi orizzontali della carreggiata da inclinazione delle gru a ponte

Articolo tecnico

Nel caso di piste di gru con ampie campate, non è raro che il carico orizzontale da inclinazione sia rilevante per la progettazione. Questo articolo descrive l'origine di queste forze e l'input corretto in KRANBAHN. È qui sull'implementazione pratica e sul background teorico.

generale

Secondo lo stato attuale della tecnica, esistono due sistemi per realizzare la guida laterale delle ruote della gru. Nel funzionamento con gru da leggera a media, vengono utilizzate le flange. Qui, la guida laterale viene eseguita rettificando la flangia sulla guida. Il vantaggio di questo metodo è la struttura semplice. Ci sono accanto alla ruota della gru con flangia e il binario della gru non sono necessarie ulteriori attrezzature tecniche per la guida laterale della gru. Lo svantaggio di questo metodo è l'usura che si verifica sulla ruota e sulla guida. La Figura 01 mostra una girante con flangia della ruota su una guida KS.

Figura 01 - guida flangiato

La seconda soluzione è l'uso di rulli di guida laterali. La ruota della gru effettiva non deve quindi avere alcuna flangia, a parte l'attrito, può muoversi liberamente avanti e indietro sulla guida della gru. Se, tuttavia, le flange delle ruote sono presenti, servono solo come protezione per il deragliamento. L'inevitabile inclinazione della gru è ostacolata dai rulli laterali, che si trovano nella posizione delle ruote della gru o disposti davanti o dietro gli assi della gru. Il vantaggio di questa soluzione è la riduzione delle forze di trascinamento, poiché i rulli di guida laterali vengono premuti da una molla sempre sul binario della gru. Allo stesso modo, l'usura dei rulli di guida laterali e della ruota della gru è notevolmente inferiore. Tuttavia, questo tipo di guida laterale richiede un certo spazio lateralmente accanto alla guida della gru ed è associato a maggiori costi di acquisizione. La figura 02 mostra la guida tramite i rulli di guida laterali su una guida KS.

Figura 02 - Rulli guida laterali

Determinazione delle forze da inclinazione

Deviazioni dimensionali, usura e gioco nella guida laterale portano ad una inclinazione della gru. Qui viene stabilito un angolo di slittamento α tra gli assi della gru e l'asse della gru (vedere la figura 03).

Figura 03 - Angolo di slittamento α

L'entità delle forze di reazione orizzontali da inclinazione è influenzata da varie condizioni al contorno. Oltre al tipo di guida laterale, la posizione della guida e il sistema del telaio delle ruote della gru sono fondamentali. Allo stesso modo, le dimensioni della gru, la posizione del baricentro e la somma di tutti i carichi delle ruote hanno un'influenza sulla dimensione delle forze di inclinazione. La Figura 04 mostra quattro varianti del progetto e le forze di reazione orizzontale risultanti incluso l'allineamento.

Figura 04 - Combinazione di forze di inclinazione per diversi sistemi di guida e guida

I produttori di gru danno sempre i side manager alla Krandatenblättern. Se al momento del dimensionamento della trave pista della gru il costruttore della gru non è ancora noto, i dirigenti laterali per le gru a ponte possono essere determinati in modo semplificato secondo DIN EN 1991-3 capitolo 2.7.4 [1] .

Esempio e input in KRANBAHN

Per questo contributo tecnico, una gru di una gru a doppio ponte (ZLK) con una capacità di carico di 10 t è stata gentilmente messa a nostra disposizione dalla società ABUS Kransysteme, la gru è guidata da un lato da rulli di guida laterali. La figura 05 mostra gli effetti del carico secondo DIN EN 1991-3 in forma tabulare. Analogamente, di seguito una rappresentazione schematica della gru dall'alto con indicazione delle frecce di carico e delle designazioni del carico.

Figura 05 - Particolare di una lama di gru di ABUS Kransysteme

Per il dimensionamento economico, l'approccio dei gestori laterali (e anche di altre forze orizzontali di massa) nella giusta direzione e nel vettore corretto è di particolare importanza. In KRANBAHN, i carichi possono essere definiti per un vettore con carichi massimi sulle ruote e per un vettore con carichi di ruota minimi. La direzione di marcia della gru e la designazione delle ruote della gru sono da considerare, così come la direzione positiva del carico rispettivo sulla base dell'allineamento delle frecce di carico nel diagramma. La figura 06 mostra la forza di inclinazione S e le forze orizzontali associate H S per asse della gru.

Figura 06 - Carichi orizzontali da inclinazione e definizione in KRANBAHN

I valori mostrati sono determinati come segue.

Portante con R-min:
S d = γ Q ⋅ S = 1,35 ⋅ 12,80 = 17,28 kN
H S, min, 2, d = γ Q ⋅ H S, min, 2 = 1,35 ⋅ 3,10 = 4,18 kN
H S, min, 1, d = γ Q ⋅ H S, min, 1 = 1.35 ⋅ -0.20 = -0.27 kN

Trasportatore con R-max:
H S, max, 2, d = γ Q ⋅ H S, max, 2 = 1,35 ⋅ 10,50 = 14,17 kN
H S, max, 1, d = γ Q ⋅ H S, max, 1 = 1,35 ⋅ -0,60 = -0,81 kN

sommario

Le forze di inclinazione delle piste delle gru sono inevitabili. Tuttavia, con la giusta scelta dell'orientamento laterale, è possibile trovare soluzioni economiche per la particolare applicazione. Tuttavia, ciò richiede l'approccio corretto dei gestori laterali. Questo contributo aiuta a semplificare il lavoro con KRANBAHN.

Parole chiave

Inclinazione guida laterale flangia della ruota

Bibliografia

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 3: Actions induced by cranes and machinery; EN 1991‑3:2010‑12
[2]   Seeßelberg, C.: Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 4. Auflage. Berlin: Beuth, 2014

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