12172x
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:

Ff,Rd = leff · tf2 · fyγM04 · m · 1 - σf,EdfyγM02

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

Musi zostać spełniony warunek:
Fz,Ed ≤ Ff,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.

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:

σox,Ed,ser,i = cx,i · Fz,Edtf2

Poprzeczny kierunek belki:

σoy,Ed,ser,i = cy,i · Fz,Edtf2

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

μ = 2 · nb - tw
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:

σv,Ed,ser = (σx,Ed,ser)2 + (σy,Ed,ser)2 - (σx,Ed,ser)( σy,Ed,ser) + 3(τEd,ser)2   fyγM,ser

Gdzie

σΣx,Ed,ser = σx,Ed,ser + 0,75 · σox,Ed,ser

σΣy,Ed,ser = 0.75 · σoy,Ed,ser

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

Po lewej
Pobrane