Obliczanie stanu granicznego nośności spoin w przypadku szyn mocowanych do belek podsuwnicowych, zgodnie z normą EN 1993-6

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator

Podgląd oryginalnego tekstu

Jeżeli do belek podsuwnicowych montowane są płaskie szyny stalowe, spoiny takich szyn są zawsze przedmiotem szczegółowej analizy. Jako mocowanie szyny, stosuje się często rozwiązanie w postaci ciągłej lub pachwinowej spoiny przerywanej. Poniższy artykuł stanowi ogólne przybliżenie algorytmów obliczeniowych dla wspomnianych przypadków oraz wskazuje na różnice między nimi, głównie w kontekście obliczeń wg normy EN 1993-6.

Opcje rozmieszczenia spoin pachwinowych

Istnieją dwa warianty połączeń przerywanych spoin pachwinowych. Są one pokazane na poniższym rysunku z [2] .

Rysunek 01 - 1 – Opcje rozmieszczenia

Profile spawalnicze mogą być rozmieszczone po przeciwnych stronach lub schodkowo. Układ naprzemienny jest niekorzystny przy projektowaniu, ponieważ do przenoszenia obciążeń poziomych można zastosować tylko jedną spoinę. Trzecią opcją, której nie pokazano na powyższym rysunku, jest oczywiście ciągłe spoiny pachwinowe na całej długości szyny.

Rysunek 02 - 2 – Ciągła spoina

4 – Efektywna szerokość strefy obciążenia

Określenie odpowiadających naprężeń spawalniczych wymaga obliczenia efektywnych długości obciążeń. W normie EN 1993‑6 rozróżniono trzy opcje i przedstawiono odpowiednie równania do obliczania współczynnikalef w tabeli 5.1.

Rysunek 03 - 3 – EN 1993-6, Tabela 5.1

W tym przypadku l eff odnosi się do dolnej części górnego kołnierza. Jednak przy projektowaniu spoiny decyduje górna powierzchnia górnego kołnierza. W związku z tym lef zmniejsza się o podwójną grubość t f .

Rysunek 04 - 4 – Efektywna szerokość strefy obciążenia

Obliczanie stanu granicznego nośności

Naprężenia spoiny na szynie są obliczane według metody kierunkowej określonej w [2]. W tym przypadku naprężenia odnoszą się do dwudzielnej powierzchni spoiny pachwinowej. Zgodnie z [2], (NA), punkt 4.5.2, należy zachować minimalne grubości konstrukcyjne spoiny. Norma wymaga spoiny o grubości co najmniej 3 mm lub zastosowania następującego wzoru:
$$ \ mathrm a \; \ geq \; \ sqrt {\ max \; \ mathrm t} \; - \; 0,5 $$

Mimośrodowe obciążenie koła wynoszące 1/4 szerokości główki szyny nie jest uwzględniane w stanie granicznym nośności zgodnie z [3]. W związku z tym obliczenia wynikające z obciążenia koła są zawsze wykonywane.

Przypadek 1 Ciągłe spawanie szynowe

Rysunek 05 - 5 – Naprężenia w stanie granicznym nośności

Dla przerywanego spoin pachwinowych szyny, konieczne jest, aby sprawdzić, czy czas spawania l masa jest mniejsza niż długość L w przeliczeniu załadowanego eff. Zasadniczo w projekcie obowiązuje minimum obu tych wartości.

Rysunek 06 - Zaokrąglona spoina

Przypadek 2 Przerywane spawanie szynowe po przeciwnych stronach

Rysunek 07 - Naprężenia ULS przy przerywanym spawaniu szyn na przeciwległych stronach

Przypadek 3: Naprzemienne zgrzewanie szynowe

Ponieważ obciążenie poziome jest przykładane tylko do odcinka spoiny w przypadku stopniowego ułożenia spoin, w dzielniku H Ed pominięto dzielnik 2.

Rysunek 08 - Obciążenia ULS naprzemiennego zgrzewania szynowego

Literatura

[1] Seeßelberg, C .: Kranbahnen: Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurokod, 5th wydanie. Berlin: Bauwerk, 2016
[2]  Eurokod 3: Wymiarowanie konstrukcji stalowych - Część 1-8: Obliczanie połączeń; EN 1993-1 8: 2005 + AC: 2009
[3]  Eurokod 3: Wymiarowanie konstrukcji stalowych - Część 6: Dźwigowe konstrukcje wsporcze; EN 1993‑6: 2007

Linki

Kontakt

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

Samodzielne Konstrukcje stalowe
CRANEWAY 8.xx

Program samodzielny

Wymiarowanie belek podsuwnicowych według EN 1993-6 i DIN 4132

Cena pierwszej licencji
1 480,00 USD