Предельное состояние по несущей способности
В результате приложенных нагружений возникают как горизонтальные, так и вертикальные колесные нагрузки, которые необходимо учитывать в расчете. В предельном состояния по несущей способности не учитывается внецентренное приложение вертикальных колесных нагрузок, и следовательно, не возникает дополнительного крутящего момента.
Далее мы приводим ряд формул для вычисления напряжений и выполнения расчета.
Напряжения от колесной нагрузки
Расчет шва
Предельное состояние усталости
В отличие от предела по несущей способности, здесь не учитываются напряжения, возникающие от горизонтальных нагрузок; таким образом, учитываются только вертикальные колесные нагрузки. Тем не менее, в зависимости от существующего класса повреждения и используемого национального приложения, должна учитываться внецентренная колесная нагрузка, равная 1/4 ширины головки рельса. Таким образом, возникает дополнительный крутящий момент, который должен восприниматься сначала сварными швами рельса, затем верхней полкой, стенкой и, наконец, сварными швами стенки.
Швы рельса должны передать этот крутящий момент почти полностью. С другой стороны, у сварных швов стенки необходимо учесть влияние крутильной жесткости верхней полки, поскольку она имеет решающее влияние на изгиб стенки и, следовательно, на напряжение в шве.
При определении момента инерции при кручении верхней полки в [2] в общем случае учитывается только верхняя полка, при условии, что рельс не обладает жесткостью на сдвиг. Только в этом случае крутящий момент определяется по рельсу и полке. Другой подход указан в [5], когда отдельные компоненты крутильной жесткости рельса и полки складываются для того, чтобы достичь более высокой жесткости верхней полки. Однако, данный подход не указан в источнике [2].
Для расчета швов вертикальной стенки необходимо объединить две составляющие напряжения. Это напряжения от центральной колесной нагрузки и напряжения от крутящего момента. Полный крутящий момент MT частично воспринимается верхней полкой, таким образом, составляющая Mweb из-за изгиба стенки остается в расчете сварного шва.
В заключение необходимо отметить, что данный порядок расчета и пояснения применимы только к двусторонним угловым швам между верхней полкой и стенкой. Если швы нижней полки и стенки также должны быть выполнены в форме угловых швов, то воздействие колесных нагрузок пренебрежимо мало из-за действующей длины приложения колесных нагрузок. В данном случае определяющими являются компоненты напряжения изгиба или сдвига, а также значения минимальной толщины.
Далее мы приводим ряд формул для вычисления напряжений и выполнения расчета.
Напряжения центральной колесной нагрузки
Напряжения внецентренной колесной нагрузки
Результирующее напряжение в шве
Результаты
Заключение
В трех технических статьях, посвященных различным сварным швам подкрановых балок, подробно поясняется данная тематика. В практическом применении, в отдельных случаях необходимо принять решение о применении крутильной жесткости верхней полки в качестве суммы отдельных компонентов рельса и полки или только полки балки.
Dlubal_KohlA_]_LI.jpg?mw=350&hash=21d94ec9a723c608496e9e95a21bb1309ab5067a)
.png?mw=350&hash=2b12ead9717e0abbf1c0c14bba66b0a2adcaed73)
.png?mw=512&hash=6eb28cea8516c4d31e30ea3ea2d03fc5ff62f87f)
DIN EN 1993-6/NA: 2010-12 (Германия) 
NBN EN 1993-6/ANB: 2011-03 (Бельгия) 
SFS EN 1993-6/NA: 2010-03 (Финляндия) 
NF EN 1993-6/NA: 2011-12 (Франция) 
UNI EN 1993-6/NA: 2011-02 (Италия) 
LST EN 1993-6/NA: 2010-12 (Литва) 
NEN EN 1993-6/NB: 2012-05 (Нидерланды) 
NS EN 1993-6/NA: 2010-01 (Норвегия) 
SS EN 1993-6/NA: 2011-04 (Швеция) 
CSN EN 1993-6/NA: 2010-03 (Чехия) 
BS EN 1993-6/NA: 2009-11 (Великобритания) 
CYS EN 1993-6/NA: 2009-03 (Кипр) 
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
