14695x

001519

2018-05-16

Obliczenia dolnej półki podwieszanej suwnicy zgodnie z EN 1993-6

W przypadku suwnic podwieszonych, dolny pas toru jezdnego, oprócz głównej nośności, podlega lokalnemu zginaniu półki podwieszonej pod wpływem obciążenia kołem. Pod wpływem lokalnych naprężeń zginających dolny pas zachowuje się jak płyta i podlega naprężeniu dwukierunkowemu [1].

Stan graniczny nośności

Należy sprawdzić, czy obciążenie kołem może zostać przeniesione przez dolny pas. W [2] , rozdział 6.7, Równanie 6.2, podano następujący wzór:

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}]

Wzór 1

Gdzie
l_eff = długość efektywna zgodnie z [2] , Tabela 6.2
m = ramię obciążenia kołem na przejściu półka-środnik wg [2] , równanie 6.3
σ_f,Ed = naprężenie zginające w osi środkowej pasa od obciążenia globalnego

Belastung des Unterflansches durch Radlasten

Musi zostać spełniony warunek:
F_z,Ed ≤ F_f,Rd

W szczególności w przypadku obliczania długości efektywnej zgodnie z [2] , Tabela 6.2 należy uwzględnić projektowane położenie obciążeń kołem w belce toru startowego oraz rozstaw osi.

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

Stan graniczny użytkowalności/zmęczenia

Do wymiarowania suwnic podwieszonych w stanie granicznym użytkowalności wg [2] należy określić lokalne naprężenia zginające w pasie dolnym od obciążenia kołem wg [2] , rozdział 5.8. Obliczenia niezbędnych współczynników przeprowadza się zgodnie z [2] , Tabela 5.2. Ponadto w analizie statyczno-wytrzymałościowej należy nałożyć odpowiednie naprężenia globalne z naprężeniami lokalnymi od obciążenia kołem.

Zgodnie z NCI (Niemcy) w rozdziale 5.8 normy EN 1993-6, dla tej superpozycji dopuszczalne jest zmniejszenie lokalnych naprężeń do 75%. Obliczenia weryfikują sprężyste zachowanie dolnej półki.

Lokalne naprężenia w dolnym pasie

Istnieją różne metody określania lokalnych naprężeń w dolnej półce, które również pokazano w [3]. W [2] przejęto obliczenia zgodnie z wytyczną MES 9.341 "Lokalne naprężenia dźwigara". W tym miejscu obliczane są naprężenia w lokalnych punktach 0, 1 i 2, jak pokazano na rysunku 01.

Naprężenia pochodzą ze wzorów:

Podłużny kierunek belki:

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

Wzór 2

Poprzeczny kierunek belki:

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

Wzór 3

Gdzie
cx,i oraz cy,i zgodnie z [2], Tabela 5.2

μ = \frac{2 \cdot n}{(b - t_{w})}

Wzór 4

zgodnie z [2], rozdział 5.8 (4), równanie 5.7

Należy pamiętać, że w przypadku małego rozstawu osi xw ≤ 1,5 b naprężenia w poszczególnych kołach powinny się superpozycji (patrz Rysunek 02). Patrz [2] , rozdział 5.8 (8)

Superpozycja globalnych naprężeń

Zgodnie z [2] , rozdział 7.5, naprężenia lokalne w dłuższej półce muszą zostać nałożone na naprężenia globalne z analizy statyczno-wytrzymałościowej:

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}}

Wzór 5

Gdzie

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

Wzór 6

σ_{Σy, Ed, ser} = 0.75 \cdot σ_{oy, Ed, ser}

Wzór 7

Podsumowanie

Przy obliczeniach dolnej półki należy uwzględnić kilka czynników. Projektowane położenie w dźwigarze pasa startowego odgrywa szczególnie ważną rolę w określaniu długości efektywnej. Ponadto rozstaw osi kół jest ważny, ponieważ obciążenia od kół i ich lokalne naprężenia mogą się nakładać w przypadku małych odległości.

Literatura

[1]	Seeßelberg, C. Koleje Kran: Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 5. wyd. Berlin: Bauwerk, 2016
[2]	Eurokod 3: Wymiarowanie konstrukcji stalowych - Część 6: konstrukcje wsporcze dźwigów; EN 1993-6:2007 + AC:2009
[3]	Petersen, C. (1982). Stahlbau, 4. wyd. Wiesbaden: Springer Vieweg, 2013

Odnośniki

Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe dźwigów i belek podsuwnicowych

Pobrane

Plik modelu w CRANEWAY

3,14 MB

;