14229x

001519

2018-05-16

Расчет нижней полки у подвесных кранов по норме DIN EN 1993-6

У подвесных кранов нижний пояс подкрановой балки подвергается местному изгибу полки под действием колесных нагрузок в дополнение к основной несущей способности. Нижний пояс ведет себя как плита из-за этих местных изгибающих напряжений и имеет условие двухосного напряжения [1].

Предельное состояние по несущей способности

Необходимо убедиться, что нижний пояс может воспринимать колесные нагрузки. В [2] , глава 6.7, уравнение 6.2, приведена следующая формула:

F_{f, Rd} = \frac{l_{eff} \cdot t_{f}^{2} \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}}}{4 \cdot m} \cdot [1 - {(\frac{σ_{f, Ed}}{\frac{f_{y}}{γ_{M 0}}})}^{2}]

Формула 1

где
l_eff = полезная длина по [2] , таблица 6.2
m = плечо рычага колесной нагрузки на переходной полке-стенке по [2] , уравнение 6.3
σ_{f, Ed} = изгибающее напряжение в центральной оси полки от общей нагрузки

Belastung des Unterflansches durch Radlasten

Должно быть выполнено следующее условие:
F_{z, Ed} ≤ F_{f, Rd}

Необходимо учитывать расчетное местоположение в балке подкранового пути, а также осевое основание колесных нагрузок, особенно при расчете расчетной длины по [2] , таблица 6.2.

Einflussparameter für die Berechnung der effektiven Länge nach [2], Tab. 6.2

Предельное состояние по пригодности к эксплуатации/усталость

Для расчета подвесных кранов на предельное состояние по пригодности к эксплуатации по [2] необходимо определить местные изгибающие напряжения в нижней полке от колесных нагрузок по [2] , раздел 5.8. Расчет необходимых коэффициентов проводится по [2] , таблица 5.2. Кроме того, в расчете конструкций необходимо совместить соответствующие общие напряжения с местными напряжениями от колесных нагрузок.

Согласно норме NCI (Германия) в главе 5.8 стандарта EN 1993-6 допускается снижение местных напряжений до 75% для этого суперпозиции. Данный расчет проверит упругие свойства нижней полки.

Местные напряжения в нижней полке

Существуют различные методы определения местных напряжений в нижней полке, которые также показаны в [3]. В [2] был принят расчет по норме МКЭ 9.341 «Местные напряжения в балке». Напряжения здесь рассчитываются в местных точках 0, 1 и 2, как показано на рисунке 01.

Напряжения берутся из следующих формул:

Продольное направление балки:

σ_{ox, Ed, ser, i} = c_{x, i} \cdot \frac{F_{z, Ed}}{t_{f}^{2}}

Формула 2

Поперечное направление балки:

σ_{oy, Ed, ser, i} = c_{y, i} \cdot \frac{F_{z, Ed}}{t_{f}^{2}}

Формула 3

где
cx,i и cy,i согласно [2], таблица 5.2

μ = \frac{2 \cdot n}{(b - t_{w})}

Формула 4

согласно [2], глава 5.8 (4), уравнение 5.7

Необходимо отметить, что напряжения отдельных колес должны быть наложены друг на друга в случае малых осей xw ≤ 1,5 b (см. Рисунок 02). См. [2] , раздел 5.8 (8)

Наложение с глобальными напряжениями

Согласно [2] , глава 7.5, местные напряжения в более длинной полке должны быть наложены на общие напряжения из расчета конструкции:

σ_{v, Ed, ser} = \sqrt{{(σ_{x, Ed, ser})}^{2} + {(σ_{y, Ed, ser})}^{2} - (σ_{x, Ed, ser}) (σ_{y, Ed, ser}) + 3 {(τ_{Ed, ser})}^{2}} \leq \frac{f_{y}}{γ_{M, s e r}}

Формула 5

где

σ_{Σx, Ed, ser} = σ_{x, Ed, ser} + 0, 75 \cdot σ_{ox, Ed, ser}

Формула 6

σ_{Σy, Ed, ser} = 0.75 \cdot σ_{oy, Ed, ser}

Формула 7

Заключение

В расчете нижней полки необходимо учесть несколько факторов. Расчетное расположение в подкрановой балке играет особенно важную роль для определения расчетной длины. Кроме того, осевая база колес важна, поскольку колесные нагрузки и их местные напряжения могут накладываться друг на друга в случаях небольших расстояний.

Литература

[1]	Seeßelberg, C. Kranbahnen: Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 5-е издание. Берлин: Bauwerk, 2016
[2]	Еврокод 3: Расчет стальных конструкций - Часть 6: Подкрановые пути; EN 1993-6:2007 + AC:2009
[3]	Petersen, C.: Stahlbau, 4-е издание. Висбаден: Springer Vieweg, 2013

Ссылки

Программы для расчёта кранов и подкрановых путей

Скачивания

Файл модели в CRANEWAY

3,14 MB

;