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2019-04-03

Cargas horizontais horizontais da inclinação de pontes rolantes

Bei Kranbahnen mit großen Stützweiten ist nicht selten die Horizontallast aus Schräglauf bemessungsrelevant. In diesem Beitrag sollen die Entstehung dieser Kräfte und die richtige Eingabe in KRANBAHN beschrieben werden. Es wird hierbei auf die praktische Ausführung und den theoretischen Hintergrund eingegangen.

Geral

De acordo com o estado da tecnologia atual, existem dois sistemas para a implementação da orientação lateral das rodas da grua. Os banzos são utilizados em operações de ponte rolante leves a médias. Aqui, o guiamento lateral ocorre por rectificação do banzo no carril. A vantagem deste método é a simplicidade de configuração. Além da roda de grua com banzo e do carril de grua, não é necessário nenhum outro equipamento técnico para a condução lateral da grua. A desvantagem deste método é o desgaste que ocorre na roda e no carril. A Figura 01 mostra um impulsor com o banzo da roda numa carril KS.

A segunda solução é a utilização de rolos-guia laterais. Neste caso, a própria roda de grua não precisa de ter um banzo; pode deslocar-se livremente de um lado para o outro no carril de ponte rolante, independentemente de atrito. Se ainda existem banzos da roda, estes servem apenas como proteção contra o descarrilamento. O inevitável enviesamento da grua é dificultado pelos rolos laterais, que estão na posição das rodas da grua ou dispostos à frente ou atrás dos eixos da grua. A vantagem desta solução são as forças de orientação da via significativamente reduzidas, uma vez que os rolos-guia laterais são sempre pressionados contra o carril da grua por uma mola. Da mesma forma, o desgaste dos rolos-guia laterais e da roda da grua é significativamente menor. No entanto, este tipo de orientação lateral requer um determinado espaço de montagem próximo do carril da grua e leva a custos de aquisição mais elevados. A Figura 02 mostra a condução através de rolos de guia lateral num carril KS.

Determinação das forças de enviesamento

Desvios dimensionais, desgaste e folga na guia lateral podem causar enviesamento da grua. Aqui, surge um ângulo de deslizamento α entre os eixos da grua e o eixo da ponte rolante (ver Figura 03).

A magnitude das forças de reação horizontais da inclinação é influenciada por várias condições de fronteira. Além do tipo de guiamento lateral, a posição da guia e o sistema de chassis das rodas da grua são determinantes. As dimensões da grua, a posição do centro de gravidade e a soma de todas as cargas das rodas também influenciam o valor das forças de flexão. A Figura 04 mostra quatro variantes de dimensionamento e as forças de reação horizontais resultantes, incluindo o alinhamento.

Os fabricantes de gruas fornecem sempre as forças de orientação laterais nas folhas de dados das gruas. Se o fabricante da grua ainda não for conhecido durante o dimensionamento da viga de grua, as forças de orientação laterais para gruas-pontes podem ser determinadas de forma simplificada de acordo com a norma DIN EN 1991-3, capítulo 2.7.4 [1].

Exemplo e entrada em CRANEWAY

Para a realização deste artigo técnico, a empresa ABUS Kransysteme cedeu-nos uma folha com os dados técnicos da grua para uma ponte rolante de duas pontes (ZLK) com uma capacidade de levantamento de 10 t. A grua é guiada num dos lados através de roletes-guia laterais. A Figura 05 apresenta as ações de cargas de acordo com a norma DIN EN 1991-3 em forma de tabela. Por baixo da tabela, encontra-se uma representação esquemática da grua vista de cima com a indicação das setas de carga e as designações de carga.

Para um dimensionamento económico, a aplicação das forças de orientação lateral (assim como das outras forças de massa horizontais) na direção e viga direita é de particular importância. No CRANEWAY, as cargas podem ser definidas para uma viga com cargas de roda máximas e para uma viga com cargas de roda mínimas. Ao fazer isso, tem de ser observado o sentido do movimento da grua e a designação das rodas da grua, assim como o sentido positivo da respetiva carga com base no alinhamento das setas de carga no gráfico. A Figura 06 apresenta a força de enviesamento S e as forças horizontais associadas HS por eixo da grua.

Os valores apresentados são determinados da seguinte forma.

Viga com W-mín:
Sd = γQ ⋅ S = 1,35 ⋅ 12,80 = 17,28 kN
HS,mín,2,d = γQ ⋅ HS,mín,2 = 1,35 ⋅ 3,10 = 4,18 kN
HS,mín,1,d = γQ ⋅ HS,mín,1 = 1,35 ⋅ -0,20 = -0,27 kN

Viga com W-máx:
HS,máx,2,d = γQ ⋅ HS,máx,2 = 1,35 ⋅ 10,50 = 14,17 kN
HS,máx,1,d = γQ ⋅ HS,máx,1 = 1,35 ⋅ -0,60 = -0,81 kN

Resumo

Os esforços de enviesamento são inevitáveis para pontes de pontes rolantes. No entanto, com a escolha certa da orientação lateral, podem ser encontradas soluções económicas para o respectivo caso de aplicação. Isso requer, no entanto, a aplicação correta das forças de orientação laterais. Este contributo ajuda a simplificar o trabalho com o CRANEWAY para o utilizador.


Autor

O Eng. Flori é quem lidera a equipa de apoio ao cliente e também providencia apoio técnico para os clientes da Dlubal Software.

Ligações
Referências
  1. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 3: Einwirkungen infolge von Kranen und Maschinen; DIN EN 1991-3:2010-12
  2. Seeßelberg, C. (2014). Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode , (4th ed.). Berlin: Beuth, 2014


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