Cargas horizontais horizontais da inclinação de pontes rolantes

Artigo técnico

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No caso de pistas de guindastes com grandes vãos, não é incomum que a carga horizontal de inclinação seja relevante para o projeto. Este artigo descreve a origem dessas forças e a entrada correta no KRANBAHN. Está aqui na implementação prática e no fundo teórico.

Geral

De acordo com o estado atual da tecnologia, existem dois sistemas para implementar o guiamento lateral das rodas da grua. Na operação leve a média do guindaste, são utilizados flanges. Aqui, a orientação lateral ocorre através da afiação do banzo no carril. A vantagem deste método é a configuração simples. Além da roda da grua com banzo e calha craniana, não é necessário equipamento técnico adicional para o guiamento lateral da grua. A desvantagem deste método é o desgaste que ocorre na roda e no carril. A Figura 01 mostra um impulsor com flange de roda em um trilho KS.

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A segunda solução é a utilização de rolos guia laterais. Neste caso, a roda do guindaste atual não precisa ter um banzo; pode deslocar-se livremente de um lado para outro na calha superior, além do atrito. Se os flanges das rodas ainda estão presentes, eles servem apenas como guarda de descarrilamento. A inclinação inevitável do guindaste é dificultada pelos rolos laterais, que estão na posição das rodas do guindaste ou dispostos na frente ou atrás dos eixos do guindaste. A vantagem desta solução é reduzir significativamente as forças de orientação da via, uma vez que os roletes de guia lateral são sempre pressionados para a calha do guindaste por uma mola. Da mesma forma, o desgaste dos roletes de guia lateral e da roda da grua é significativamente menor. Contudo, este tipo de guia lateral requer um certo espaço de montagem próximo do carril da grua e conduz a custos de aquisição mais elevados. Fig. 02 mostra a guia através de rolos guia laterais em um trilho KS.

K

Determinar as Forças de Inclinação

Desvios dimensionais, desgaste e folga no guia lateral provocam uma inclinação da grua. Aqui, surge um ângulo de deslizamento α entre os eixos da grua e o eixo da viadutável (ver Figura 03).

Figura 03 - Ângulo de deslizamento α

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

Figura 04 - Combinação de forças de inclinação para diferentes sistemas de acionamento e orientação

Os fabricantes de gruas fornecem sempre as forças de orientação laterais nas folhas de dados dos guindastes. Se o fabricante da grua ainda não é conhecido no momento em que a viga de grua está a ser dimensionada, as forças de orientação lateral para gruas-ponte podem ser determinadas de forma simplificada de acordo com a norma DIN EN 1991-3 capítulo 2.7.4 [1] .

Exemplo e entrada na CRANEWAY

Por esta contribuição técnica, uma grua de um guindaste de ponte dupla (ZLK) com uma capacidade de carga de 10 t foi gentilmente disponibilizada pela empresa ABUS Kransysteme, que é guiada de um lado por roletes de guia lateral. A Figura 05 apresenta as ações de carga de acordo com a norma DIN EN 1991-3 na forma de tabela. Por baixo da tabela, existe uma representação esquemática do pórtico a partir de cima com indicação das setas de carga e das designações de carga.

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Para um dimensionamento econômico, a aplicação das forças de guiamento lateral (bem como das outras forças de massa horizontais) na direção certa e na viga direita é de particular importância. Na CRANEWAY, as cargas podem ser definidas para uma viga mestra com cargas máximas sobre as rodas e para uma viga com carga mínima das rodas. Ao fazê-lo, tem de ser observada a direção de movimento da grua e a designação das rodas da grua, bem como a direção positiva da respetiva carga com base no alinhamento das setas de carga no gráfico. A Fig. 06 mostra a força de inclinação S e as forças horizontais associadas H S por eixo do guindaste.

Figura 06 - Cargas horizontais de inclinação e definição em KRANBAHN

Os valores exibidos são determinados da seguinte forma.

Viga com W-min:
S d = γ Q ⋅ S = 1,35 ⋅ 12,80 = 17,28 kN
H S, min, 2, d = Q Q ⋅ H S, min, 2 = 1,35 ⋅ 3,10 = 4,18 kN
H S, min, 1, d = Q Q ⋅ H S, min, 1 = 1,35 ⋅ -0,20 = -0,27 kN

Viga com W-max:
H S, max, 2, d = Q Q ⋅ H S, máx, 2 = 1,35 ⋅ 10,50 = 14,17 kN
H S, máx, 1, d = Q Q ⋅ H S, máx, 1 = 1,35 ⋅ -0,60 = -0,81 kN

Resumo

Forças de inclinação são inevitáveis para as pontes No entanto, com a escolha certa do guia lateral, soluções econômicas podem ser encontradas para o respectivo caso de aplicação. Isto requer a correta aplicação das forças de guiamento lateral. Este artigo ajuda a tornar o trabalho com o CRANEWAY mais fácil para o utilizador.

Palavras-chave

Inclinar Orientação lateral Banzo de roda

Referência

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 3: Actions induced by cranes and machinery; EN 1991‑3:2010‑12
[2]   Seeßelberg, C.: Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 4. Auflage. Berlin: Beuth, 2014

Ligações

Programas autónomos Estruturas em aço
CRANEWAY 8.xx

Programa autónomo

Dimensionamento de vigas de ponte rolante de acordo com EN 1993-6

Preço de primeira licença
1.480,00 USD