Cálculo, dimensionamento e documentação de vigas de carris de pontes rolantes utilizando CRANEWAY

Bei der Anwendung von unterbrochenen Schweißnähten zwischen Schiene und Flansch ist darauf zu achten, dass die angesetzte Schweißnahtlänge nicht die Länge der starren Lasteinleitung der Radlast gemäß Gleichung 6.1 in [1] überschreitet.

In KRANBAHN 8 ist eine Bemessung von Hängekranen nach EN 1993-6 möglich. Für den Nachweis ist es nötig, die lokalen Biegespannungen im Unterflansch infolge Radlasten nach EN 1993-6, Kap. 5.8 zu ermitteln.

Este artigo descreve as diferentes opções para determinar a deformação permitida das vigas de ponte rolante. Como na prática são utilizados vigas contínuas com vários vãos e apoios laterais flexíveis (contraventamento lateral), este artigo irá mostrar como selecionar o método correto.

Os resultados de todas as verificações são apresentados por temas específicos em tabelas bem organizadas. Os valores dos resultados são sempre representados juntamente com o correspondente gráfico de secção. É também possível visualizar cada valor intermédio.

Verificação geral de tensões

Para a viga da ponte rolante, a verificação geral de tensões é efetuada através do cálculo das tensões existentes e uma comparação com as tensões normais limite, tensões de corte limite e tensões equivalentes. Para as soldaduras, também é efetuada a verificação de tensões para tensões de corte paralelas e perpendiculares e para a sua sobreposição.

Verificação à fadiga

A verificação da fadiga é realizada para um máximo de três gruas a operarem simultaneamente, com base no conceito de tensão nominal segundo EN 1993-1-9. Ao analisar a fadiga de acordo com a norma DIN 4132, o CRANEWAY regista o diagrama de tensões das passagens da grua para cada ponto de tensão para avaliar os dados de acordo com o método Rainflow.

Análise de encurvadura

A encurvadura local é analisada com a consideração de uma introdução lateral de cargas da roda de acordo com EN 1993-6 ou DIN 18800-3.

Deformação,

A verificação da deformação é efetuada separadamente para as direções horizontal e vertical. Os deslocamentos calculados são comparados com os valores permitidos. As relações de deformação permitidas podem ser especificadas individualmente nos parâmetros de cálculo.

Verificação da encurvadura por flexão-torção

A verificação da encurvadura lateral por flexão-torção é efetuada de acordo com a teoria de segunda ordem, com consideração de imperfeições. A verificação geral de tensões tem de ser cumprida, sendo que o fator de carga crítica não pode ser inferior a 1,00. Por isso, o CRANEWAY atribui o correspondente fator de carga crítico a todos os grupos de carga da verificação de tensões.

Forças de apoio

O programa determina todas as forças do apoio a partir das cargas de utilização incluindo fatores dinâmicos.

Durante o cálculo, são criadas em distâncias predefinidas as cargas da grua na forma de casos de carga. O incremento de cargas para as gruas que se movem ao longo da ponte rolante pode ser definido individualmente.

Para cada posição da grua, são calculadas todas as combinações dos respetivos estados limite (capacidade, fadiga, deformação e forças de apoio). Além disso, o CRANEWAY tem opções de configuração abrangentes para controlar o cálculo de EF (comprimento de elementos finitos, critério de paragem etc.).

O programa calcula os esforços internos ao longo da viga da ponte rolante nas posições x mencionadas, de acordo com uma análise de segunda ordem para encurvadura por torção no sistema não deformado.

A entrada de dados de geometria, materiais, secções, ações e imperfeições é efetuada em diferentes janelas claras e bem organizadas:

Geometria

• Entrada rápida e confortável do sistema
• Para a definição das condições de apoio, estão disponíveis vários tipos de apoio (articulado, articulado com deslocamento lateral, rígido e definido pelo utilizador, assim como um apoio lateral no banzo superior ou inferior).
• Opcionalmente, pode ser selecionada uma restrição ao empenamento
• Disposição de reforços de apoio rígidos e deformáveis
• Possibilidade de inserir articulações

Perfis de pontes rolantes

• Perfis laminados em I (I, IPE, IPEa, IPEo, IPEv, HE-B, HE-A, HE-AA, HL, HE-M, HE, HD, HP, IPB-S, IPB-SB, W, UB, UC e mais tabelas de acordo com AISC, ARBED, British Steel, Gost, TU, JIS, YB, GB etc.) podem ser combinados com reforços no banzo superior (cantoneiras ou perfis em U), assim como com carris (SA, SF) ou cobre-juntas com dimensões definidas pelo utilizador.
• Os perfis em I assimétricos (tipo IU) podem também ser combinados com reforços no banzo superior, assim como com carris ou cobre-juntas.

Ações

Podem ser consideradas as ações de até três gruas a operarem em simultâneo. No caso mais simples, seleciona-se uma grua definida pelo utilizador da biblioteca. Os dados podem também ser introduzidos manualmente:

• Número de gruas e eixos de gruas (máximo: 20 por grua), distância entre eixos, posição dos amortecedores da grua
• Classificação segundo EN 1993-6 em classe de dano com fatores dinâmicos editáveis e segundo DIN 4132 em classes de elevação e categorias de exposição
• Cargas verticais e horizontais nas rodas devido a peso próprio, capacidade de elevação, forças de massa de propulsão e escorregamento
• Carga axial na direção de condução, bem como forças de amortecimento com excentricidades definidas livremente
• Cargas secundárias permanentes e variáveis com excentricidades definidas livremente

Imperfeições

• A aplicação de imperfeições ocorre segundo o primeiro modo de vibração própria, podendo ser idêntico para todas as combinações de cargas a serem calculadas ou individual para cada combinação de cargas, uma vez que os modos próprios podem ser alterados de acordo com o carregamento.
• O CRANEWAY contém funções úteis para escalar os modos próprios (determinação de flechas para rotações e curvaturas iniciais).