Azioni
Una valutazione a fatica è generalmente necessaria solo per quei componenti della struttura di supporto della gru che sono soggetti a variazioni di tensione da carichi verticali della gru ( [2] , Sezione 9.1 [3]). La nota di accompagnamento alla norma dice che le variazioni di tensione dovute ai carichi dei gru laterali sono generalmente trascurabili. Tuttavia, dovrebbero essere presi in considerazione nella verifica del collegamento o in un numero maggiore di azioni multiple di accelerazione e frenatura. Pertanto, risultano solo carichi verticali delle ruote, che dovrebbero essere modificati dai coefficienti dinamici corrispondenti in conformità con [3] , Sezione 2.12.1 (7).
Coefficienti di impatto dinamici per la modifica dei carichi delle ruote verticali:
φgrasso,1 = (1 + φ1 )/2
φgrasso,2 = (1 + φ2 )/2
Tensioni dovute ai carichi delle ruote
In contrasto con lo stato limite ultimo, le tensioni si riferiscono al lato angolare della saldatura nel caso della verifica a fatica. È necessario considerare le tensioni σ dovute al carico della ruota e le tensioni tangenziali locali e globali dovute alla forza di taglio in conformità a [4] , Sezione 5 (6).
Secondo [2], la verifica a fatica delle saldature dovrebbe considerare il carico eccentrico della ruota di ¼ della larghezza dello sportello della rotaia dalla classe di danno della gru di S3 in poi ([2], Sezione 9.3.3 [1]). Pertanto, se la gru sulla via di corsa ha classe di danno ≥ S3, le tensioni locali dovute ai carichi delle ruote devono essere determinate sull'ala superiore, compresa la componente dal carico eccentrico della ruota. Un semplice modello ingegneristico per la determinazione del carico maggiore della ruota è visualizzato in [1].
Per il calcolo delle tensioni tangenziali, la tensione tangenziale locale può essere determinata utilizzando il 20% della tensione verticale dovuta al carico della ruota, secondo [2], Sezione 5.7.2 (1). Inoltre, dovrebbero essere applicate le tensioni tangenziali globali dovute alla differenza di forza di taglio di un passaggio per gru ∆V.
Sia per il calcolo delle tensioni del carico della ruota sia per la determinazione delle proprietà della sezione trasversale, l'altezza della rotaia usurata può essere impostata su 12.5% secondo [2], Sezione 5.6.2 (3). La lunghezza di applicazione del carico efficace è calcolata allo stesso modo come nel progetto allo stato limite ultimo.
Verifica allo stato limite di fatica
La verifica a fatica viene eseguita utilizzando lo spettro dell'intervallo di tensioni risultante dall'analisi strutturale. Gli intervalli di tensione derivano dalle tensioni globali come segue:
∆σ = σmax - σmin
∆τ = τmax - τmin
Per le tensioni locali, gli intervalli di tensione sono i valori massimi corrispondenti, poiché i valori minimi sono 0.
Intervallo di tensione equivalente al danno
Il compito è convertire uno spettro di tensioni a più livelli in uno spettro a livello singolo con lo stesso danno e determinare l'intervallo di tensione equivalente del danno risultante relativo a 2 ⋅ 10 6 cicli di tensione.
Utilizzando le curve S-N normalizzate (pendenza m = 3 per le tensioni longitudinali e la pendenza m = 5 per le sforzi tangenziali) e il numero massimo di cicli di lavoro in funzione della classe di danno della gru secondo [3], Tabella 2.11, le seguenti formule possono essere derivato.
Calcolo della tensione equivalente al danno Intervallo:
La rappresentazione grafica utilizzando la curva S-N selezionata fornisce il seguente diagramma:
Ora, utilizzando i dettagli costruttivi del progetto, la saldatura e la relativa categoria di intaglio (Δσc e Δτc ), è possibile eseguire il progetto finale. I dettagli costruttivi sono mostrati in [4], Tabelle 8.1 - 8.10. La tabella 8.10, in particolare, include alcuni dettagli della via di corsa.
I coefficienti parziali dipendono dagli intervalli di ispezione pianificati e derivano da [4], Tabella 3.1 e [2], AN/Tabella NA.3.: NA.3:
Secondo [4], Sezione 5 (6), l'interazione non viene eseguita per la verifica delle saldature.