Acciones
En general, el cálculo de fatiga sólo se necesita para componentes del los carriles de las vigas de puente que están expuestas a cambios de tensión debidos a las cargas por rueda verticales ([2], capítulo 9.1 (3)). La nota adjunta en la norma dice que las variaciones de tensión debidas a las cargas laterales de la grúa suelen ser insignificantes. Sin embargo, deben tenerse en cuenta en el caso del diseño de la conexión o un mayor número de acciones múltiples de aceleración y frenado. Esto da como resultado sólo cargas por rueda verticales, que según [3], cap. 2.12.1 (7) con los coeficientes dinámicos correspondientes.
Factores de impacto dinámico para la modificación de cargas verticales de las ruedas:
φ fat, 1 = (1 + φ 1 )/2
φgrasa, 2 = (1 + φ2 )/2
Tensiones debidas a cargas de ruedas
A diferencia del estado límite último, las tensiones se refieren al tramo angular de la soldadura en el caso del cálculo por fatiga. Es necesario considerar las tensiones σ debidas a la carga por rueda, así como las tensiones tangenciales locales y globales debido al esfuerzo cortante, [4], cap. 5 (6).
De acuerdo con [2], el cálculo por fatiga de las soldaduras debe considerar la carga excéntrica de la rueda de ¼ del ancho de la cabeza del carril de la clase de daño de la grúa de S3 en ([2], Sección 9.3.3 [1]). Por lo tanto, si la grúa en la pista de la grúa tiene una clase de daño ≥ S3, las tensiones locales debidas a las cargas de las ruedas deben determinarse en el ala superior, incluida la componente de la carga excéntrica de las ruedas. [1] muestra un modelo simple de ingeniería para determinar el aumento de la carga por rueda.
Para calcular los esfuerzos cortantes, el esfuerzo cortante local se puede determinar utilizando el 20% del esfuerzo vertical debido a la carga de la rueda, de acuerdo con [2], Sección 5.7.2 (1). Además, se deben aplicar los esfuerzos cortantes globales debidos a la diferencia de esfuerzos cortantes de un paso de grúa ∆V.
Tanto para el cálculo de las tensiones de carga de la rueda como para la determinación de las propiedades de la sección, la altura del raíl de la grúa desgastado se puede establecer en el 12,5% de acuerdo con [2], sección 5.6.2 (3). La longitud de aplicación de la carga efectiva se calcula de la misma forma que en el cálculo del estado límite último.
Diseño del estado límite de fatiga
El cálculo de fatiga se realiza utilizando el espectro del rango de tensiones resultante del análisis estructural. Los rangos de tensión resultan de las tensiones globales de la siguiente manera:
∆σ = σmáx. - σmín.
∆τ = τmax - τmin
Para tensiones locales, los rangos de tensiones son los valores máximos correspondientes, ya que los valores mínimos son 0.
Carrera de tensión de daño equivalente
La tarea es transformar el colectivo de tensiones de múltiples niveles en un colectivo de un sólo nivel con el mismo daño, y determinar la carrera de tensiones equivalente al daño en relación con los ciclos de tensiones 2 ∙ 106.
Usando las curvas S-N normalizadas (pendiente m = 3 para tensiones longitudinales y pendiente m = 5 para tensiones cortantes) y el número máximo de ciclos de trabajo dependiendo de la clase de daño de la grúa según [3], Tabla 2.11, las siguientes fórmulas pueden ser derivado.
Cálculo del rango de tensión equivalente al daño:
La representación gráfica utilizando la curva S-N seleccionada da el siguiente diagrama:
Ahora, utilizando los detalles constructivos del diseño, la soldadura y la categoría de entalladura relacionada (Δσcy Δτc ), se puede realizar el cálculo final. Los detalles constructivos se muestran en [4], Tablas 8.1 - 8.10. La tabla 8.10, en particular, incluye algunos detalles de la viga de la grúa.
Los factores parciales dependen de los intervalos de inspección planificados y resultan de [4], Tabla 3.1 y [2], NA/Tabla NA.3 .: NA.3:
Según [4], sección 5 (6), la interacción no se realiza para el cálculo de la soldadura.