Konstrukcje metalowe II Wykład III Estakady podsuwnicowe Obciążenia

Transkrypt

1 Konstrukcje metalowe II Wykład III Estakady podsuwnicowe Obciążenia

2 Spis treści Ogólne informacje o obciążeniach #t / 3 Rodzaje kół suwnic #t / 20 Obciążenia i współczynniki - wartości #t / 26 Kombinacje obciążeń #t / 80 Zagadnienia egzaminacyjne #t / 91

3 Ogólne informacje o obciążeniach Wyróżnić można cztery rodzaje interakcji między suwnicą i konstrukcją Rys: spawstal.pl

4 Rys: eci.com.pl

5 Rys: hak.com.pl

6 Rys: budus.edu.pl

7 A B C Rys: Autor D

8 Przypadek Estakada podsuwnicowa Konstrukcja hali A B Ciężar własny Obciążenia klimatyczne Obciążenia dynamiczne suwnicy Ciężar własny Ciężar własny Obciążenia dynamiczne suwnicy Obciążenia klimatyczne C D Ciężar własny Obciążenia klimatyczne Obciążenia dynamiczne suwnicy Nie istnieje Nie istnieje

9 Oddziaływania ogólne: EN 1991 Oddziaływania na konstrukcje (potoczna nazwa: Eurokod 1) Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenie użytkowe w budynkach Oddziaływania w warunkach pożaru Obciążenie śniegiem Oddziaływania wiatru Oddziaływania termiczne Oddziaływania w czasie wykonywania konstrukcji Oddziaływania wyjątkowe Obciążenia ruchome mostów Oddziaływania wywołane dźwignicami i maszynami Silosy i zbiorniki #1 / 12

10 W Eurokodzie przedstawiono trzy rodzaje dźwignic: Wciągniki jednoszynowe Suwnice pomostowe: podwieszone natorowe

11 Rys: EN fig.1.2 Rys: eurotech-opole.pl Wciągnik jednoszynowy Rys: Autor

12 Rys: EN fig.1.3 Suwnica pomostowa podwieszona Rys: Autor Rys: spkozyczkowo.edupage.org

13 Rys: EN fig.1.4 Suwnica pomostowa natorowa Rys: Autor Rys:promag.pl

14 Rys: eurotech-opole.pl Rys: spkozyczkowo.edupage.org Ciężar własny wciągnika << ciężar własny suwnicy Ciężar własny wciągnika ciężar własny wózka suwnicy Ilość kombinacji obciążeń dla wciągnika << ilość kombinacji obciążeń dla suwnicy

15 Wiele rodzajów obciążeń generowanych przez suwnice ma charakter dynamiczny. Stosowany jest wówczas specjalny sposób obliczeń: Rys: EN fig. 1.1 F j,k = j i F k F k wartość charakterystyczna statyczna; j i współczynnik dynamiczny; F j,k wartość charakterystyczna równoważna

16 Współczynnik dynamiczny j 1 j 2 Uwzględniane efekty Wzbudzenie konstrukcji dźwignicy spowodowane oderwaniem ładunku od podłoża Wpływy dynamiczne podnoszenia ładunku z podłoża ku dźwignicy Zastosowanie Ciężar własny dźwignicy Ciężar podnoszony lub j 3 j 4 j 5 j 6 Wpływy dynamiczne nagłego zwolnienia ładunku, jeśli używane są chwytaki lub chwytaki elektromagnetyczne Wpływy dynamiczne występujące podczas jazdy po szynach lub torach jezdnych Wpływy dynamiczne spowodowane przez siły napędu Wpływy dynamiczne obciążenia próbnego, poruszanego przez napędy w sposób używany w dźwignicy Ciężar własny dźwignicy i ciężar podnoszony Siły napędu Obciążenia próbne j 7 Dynamiczne sprężyste efekty uderzenia w zderzaki Siły uderzenia w zderzaki EN tab. 2.1

17 Rodzaj oddziaływania 1 Ciężar własny dźwignicy Symbol Punkt normy SGN Grupy obciążeń Prób ne Wyjątkowe Q c 2.6 j 1 j 1 1 j 4 j 4 j 4 1 j Ciężar podnoszony Q h 2.6 j 2 j 3 0 j 4 j 4 j 4 h Przyspieszenie mostu suwnicy H L 2.7 j 5 j 5 j 5 j j H T 4 Zukosowanie mostu H S Przyspieszenie/hamowa nie wózka/wciągnika H T Wiatr w stanie roboczym F W * Zał. A Obciążenie próbne Q T j Uderzenie w zderzaki H B j Wychył H TA Wiatr w stanie spoczynku Zał. A h wyraża stosunek ciężaru podnoszonego, który pozostaje na suwnicy po zwolnieniu ładunku, ale nie jest wliczany do ciężaru własnego suwnicy EN tab. 2.2

18 W tablicy 2.2 przedstawione są tylko siły, uwzględniane w stanie granicznym STR ULS Ciężar własny suwnicy, j 1 #t / 26 Ciężar ładunku, j 2 #t / j 3 #t / 29 j 4 #t / 30 h #t / 31 Przyspieszenie mostu suwnicy, j 5 #t / 32-38, Zukosowani mostu suwnicy #t / Przyspieszenie wózka suwnicy lub wciągnika #t / Obciążenie wiatrem #t / Obciążenie próbne, j 6 #t / 57 Siły uderzenia w zderzaki, j 7 #t / Siły wywołane wychyleniem #t / 62-63

19 Dla wciągnika podano wiele odrębnych uregulowań. Dodatkowo rozważyć należy: Obciążenie pomostów roboczych, schodów, poręczy przez pracowników; dla FAT ULS; dla SGU. Wciągnik #t / 64 Pracownicy #t / 65 Zmęczenie #t / SGU #t / 78

20 Rodzaje kół suwnicy Istnieją trzy rodzaje kół: bez obrzeży kołnierzowych, z jednostronnymi i z dwustronnymi obrzeżami. Rys: windexholding.pl Rys: Autor Rys: i.ebayimg.com Rys: dgcrane.com

21 Obrzeża stabilizują pozycję suwnicy na belkach i zabezpieczają przed niekontrolowaną zmianą kierunku ruchu. Jest to pierwszy z dwu rodzajów tzw. elementów prowadzących. Odległość między elementem prowadzącym (5) a chwilowym środkiem obrotu (7) musi być uwzględniony w obliczeniach. Rys: EN fig. 2.8

22 Drugim rodzajem elementu prowadzącego, stosowanym w suwnicach z kołami bez obrzeży, są prowadnice rolkowe. Są to pary poziomo położonych kół po obu stronach szyny. Zaleca się je także w przypadku kół z obrzeżami jednostronnymi. Rys: voith.at

23 Obecność lub brak obrzeży jest istotna przy przekazywaniu sił poziomych z suwnicy na belki podsuwnicowe. Przekazywanie sił poziomych jest możliwe także w sytuacji, gdy brak jest obrzeży kół. Powodem jest tarcie między kołami i szynami. Przekazanie obciążeń poziomych z suwnicy na belki podsuwnicowe jest możliwe, gdy obciążenie poziome jest mniejsze od siły tarcia (m #t / 37). Rys: Autor

24 Bez uwzględniania tarcia, w przypadku kół z obrzeżami jednostronnymi, obciążenia poziome będą przekazane tylko na jedną belkę. Rys: Autor

25 W przypadku kół z obrzeżami dwustronnymi, obciążenia poziome będą przekazane na obie belki. Rodzaje obrzeży kół są uwzględnione w Eurokodzie przy analizie obciążenia belek podsuwnicowych siłami poziomymi poprzecznymi ( #t / 88). Rys: Autor

26 j 1 ; ciężar własny suwnicy Q c Obciążenia i współczynniki - wartości EN tab. 2.4 j 1 = 0,9 1,1 Q c dane dostarczane przez producenta lub inwestora Rys: W. Bogucki, M. Żyburtowicz, Tablice do projektowania konstrukcji metalowych, Arkady,Warszawa 1996 Wartości 1,1 lub 0,9 przyjmuje się w zależności od tego, która z nich da bardziej niekorzystny efekt przy analizie kombinacji obciążeń.

27 j 2 ; ciężar podnoszony Q h EN tab. 2.4 j 2 = j 2,min + b 2 v h v h prędkośc podnoszenia [m/s] Q h, v h dane dostarczane przez producenta lub inwestora Rys: W. Bogucki, M. Żyburtowicz, Tablice do projektowania konstrukcji metalowych, Arkady,Warszawa 1996 Klasa podnoszenia HC1 b 2 0,17 j 2, minn 1,05 HC2 0,34 1,10 EN tab. 2.5 HC3 HC4 0,51 0,68 1,15 1,20

28 Klasy obciążenia / podnoszenia EN załącznik B tab. B.1...

29 j 3 zwolnienie ładunku j 3 = 1 - Dm (1 + b 3 ) / m Dm zwolniona część całkowitego ładunku m EN tab. 2.4 Rys: eurotech-opole.pl Rys: hak.com.pl Rys: i01.i.aliimg.com Zwolnienie po odłożeniu ładunku na podłoże Powolne zwolnienie Szybkie zwolnienie j 3 = 0,0 b 3 = 0,5 b 3 = 1,0

30 j 4 wpływy dynamiczne podczas jazdy suwnicy; EN tab. 2.4 j 4 = 1 jeśli tolerancje dla szyn i torów jezdnych, określone w EN są zachowane. W przeciwnym wypadku EN

31 Współczynnik h stosunek ciężaru podnoszonego, który pozostaje na suwnicy po zwolnieniu ładunku, ale nie jest wliczony do ciężaru własnego suwnicy. Brak wytycznych w Eurokodzie.

32 j 5 wpływy dynamiczne spowodowane przez siły napędu H L,i ; H T,i siły spowodowane przyspieszeniem lub hamowaniem pomostu suwnicy Jest to efekt zmian prędkości suwnicy j 5 - dane dostarczane przez producenta lub inwestora lub EN tab. 2.6 Zastosowanie Wartość współczynnika Do sił odśrodkowych j 5 = 1,0 Do układów, w których siły zmieniają się łagodnie 1,0 j 5 1,5 Do układów, gdzie możliwe są nagłe zmiany 1,5 j 5 2,0 Do napędów ze znacznymi luzami j 5 = 3,0

33 Rys: Autor EN (2.2), (2.3), (2.4) H L,i = j 5 K / n T H T,i = j 5 x j M / a i, j = 1, 2 ; i j n T liczba belek podsuwnicowych K siła napędu #t / 37 M moment skręcający #t / 38 x j współczynniki proporcjonalności #t / 38

34 Rys: EN fig. 2.1

35 Należy zwrócić baczną uwagę na indeksy: Wózek suwnicy jest blisko lewej belki prawej belki Wielkość obciążenia Obciążenie przyłożone do belki lewej r, max r, min max min prawe r, (max) r, (min) min max

36 Wartości obciążeń są pokazane w tablicach: W. Bogucki, M. Żyburtowicz, Tablice do projektowania konstrukcji metalowych, Arkady, Warszawa 1996, pp Nacisk koła: można tą wartość przyjąć jako Q r, max Q r, (min) Reakcja dla przeciwnej pary kół: 2 Q r, (max) 2 Q r, min Q + g t 2 (nacisk koła)

37 K = K 1 + K 2 = m S Q * r, min EN (2.5) Napęd centralny Napęd indywidualny S Q * r, min Q r, min + Q r, (min) m w Q r, min Rys: EN fig. 2.7 Współczynnik tarcia: stal-stal: m = 0,2 stal-guma (koła z oponami): m = 0,5 m w liczba kół napędzanych indywidualnie

38 Rys: EN fig. 2.6 EN (2.4) M = K l s l s = l (x 1-0,5) x 1 = S Q r, max / S Q r x 2 = 1 - x 1 S Q r = S Q r, max + S Q r, (max)

39 H S,i, j, k zukosowanie mostu suwnicy Efekt nierównomiernego przyłożenia napędu do obu belek suwnicy Rys: Autor EN (2,6), (2.7), (2.8), (2.9), (2.10) S = l S, j f S Q r H S, i, j, k = l S, i, j, k f S Q r f - współczynnik niekorzystny #t / 42 l S współczynnik siły #t / 43

40 Dodatkowe zasady dla H S,i, j, k Rys: EN fig. 2.4 Rys: voith.at Rys: Autor

41 Rys: EN fig. 2.8

42 f = min { 0,3 ; 0,3[1 exp (-250a) ] } a = min (a F + a V + a 0 ; 0,015 rad) EN (2.11) Kąt a Wartość minimalna a F = 0,75 x / a ext 0,75 x 5 mm dla rolek prowadzących 0,75 x 10 mm dla kół z obrzeżami a V = y / a ext y 0,03b [mm] dla rolek prowadzących y 0,1b [mm] dla kół z obrzeżami a 0 0,001 [rad] a ext rozstaw elementów prowadzących lub kół z obrzeżami; b szerokość główki szyny; x prześwit toru między szyną i elementami prowadzącymi (boczny poślizg); y zużycie szyny i elementów prowadzących; a 0 tolerancja między kołem a szyną prowadzącą; EN tab. 2.7

43 System l S, j l S, 1, j, L l S, 1, j, T l S, 2, j, L l S, 2, j, T CFF S 1F x 1 x 2 l / H x 2 S 1F x 1 x 2 l / H x 1 S 1F IFF 0 x 2 S 1F 0 x 1 S 1F CFM x 2 S 1F x 1 x 2 l / H x 2 S 1F x 1 x 2 l / H 0 IFM 0 x 2 S 1F 0 0 n liczba par kół; x 1 l odległość chwilowego środka obrotu od szyny 1; x 2 l odległość chwilowego środka obrotu od szyny 2; l rozpiętość elementu prowadzącego; e j odległość pary kół j od odpowiednich elementów prowadzących; h odległość chwilowego środka obrotu od odpowiednich elementów prowadzących; H = n h S F = (S e j ) S 1F = 1 S F / H x 1, x 2, h, e j #t / 41 CCF, IFF, CFM, IFM #t / 44 EN tab. 2.9

44 Ustawienie kół ze względu na ruchy boczne Umocowane / umocowane (FF) Umocowane / przesówne (FM) sprzęgnięte (c) Kombinacja pary kół niezależne (i) h [m x 1 x 2 l 2 + S (e j ) 2 ] / S e j [m x 1 l 2 + S (e j ) 2 ] / S e j h odległość chwilowego środka obrotu od odpowiednich elementów prowadzących; m liczba par sprzęgniętych kół (m = 0 dla niezależnych); x 1 l odległość chwilowego środka obrotu od szyny 1; x 2 l odległość chwilowego środka obrotu od szyny 2; l rozpiętość elementu prowadzącego; e j odległość pary kół j od odpowiednich elementów prowadzących; EN tab. 2.8

45 Siły od przyspieszenia mostu suwnicy vs Siły od zukosowania mostu suwnicy Rys: Autor Bardzo podobne układy sił, różniące się przyczynami.

46 Siły od przyspieszenia mostu suwnicy Powód: mimośród między aktualnym środkiem ciężkości a wypadkową sił napędowych. Położenie chwilowego środka ciężkości zależy od aktualnej pozycji wózka suwnicy, który zmienia swe położenie w trakcie użytkowania suwnicy. Mimośród powoduje powstanie momentu skręcającego M. Siły od zukosowania mostu suwnicy Powód: nierównomierne przyłożenie napędu do obu szyn suwnicy. Przyczyną są imperfekcje konstrukcji, kół i silnika. Nierównomierne przyłożenie sił powoduje rozbieżność między teoretycznym kierunkiem jazdy (równoległym do osi belek podsuwnicowych) a rzeczywistym kierunkiem jazdy. Rys: Autor

47 H T3 siłą spowodowana przyspieszeniem / hamowaniem wózka suwnicy Można przyjąć, że siła ta jest uwzględniona w sile poziomej H B,2 (siła uderzenia w zderzaki, spowodowana ruchem wózka), podanej w EN #t / 48 EN

48 Siła uderzenia w zderzaki, spowodowana ruchem wózka H B,2 Siła ta może być przyjęta jako: 0,1 (ciężar własny wózka + podnoszony ładunek); Może też zostać policzona w taki sam sposób jak dla siły uderzenia w zderzak przez suwnicę #t / 58; EN

49 A Obciążenie wiatrem B Rys: Autor Istnieje duża różnica między efektami obciążenia wiatrem w tych trzech przypadkach. Najbardziej skomplikowana analiza potrzeba jest w sytuacji C. C

50 Rys: Autor Silny wiatr może być niebezpieczny dla pracowników, konstrukcji, suwnicy i ładunku.

51 Należy przeanalizować dwa przypadki: średni wiatr w czasie pracy suwnicy silny wiatr, podczas którego suwnica musi zostać zatrzymana Rys: Autor

52 Średni wiatr: 20 m /s EN A.1 (6) Silny wiatr zgodnie z EN : V [m/s]

53 Rys: Autor Rodzaje obciążeń, branych pod uwagę: F (V = 20 m /s) j 1 Q c j 2 Q h j 3 Q h j 4 Q c H L,i ; H T,i H S,i, j, k j 6 Q T H B H TA P... F (V = m /s) Q c P... P pomosty, schody, platformy, poręcze... inne (termiczne, wyjątkowe, w czasie wznoszenia konstrukcji...)

54 Wiatr może działać na konstrukcję z dwu kierunków: Rys: Autor

55 Obliczenie pól powierzchni suwnicy: 1a 0 1b L A Rys: W. Bogucki, M. Żyburtowicz, Tablice do projektowania konstrukcji metalowych, Arkady,Warszawa a R A 1b 0 3 = długość belki podsuwnicowej wysokość belki podsuwnicowej

56 Powierzchnia ładunku (2): A ref,x wytyczne inwestora llub PN-M A ref,x [m 2 ] = Q h [t] Q h 12,5 t A ref,x [m 2 ] = 3,5 Q h [t] Q h > 12,5 t

57 j 6 ; obciążenie próbne Q T Statyczne obciążenie próbne Q T 1,25 Q h Dynamiczne obciążenie próbne Q T 1,10 Q h j 6 = 1 j 6 = 0,5 ( 1 + j 2 ) EN (2.13), (2.14)

58 j 7 ; siła od uderzenia w zderzak H B H B,1 = j 7 v 1 ( m c S B ) EN (2.15) v 1 = 0,7 v max Charakterystyka zderzaka j 7 0,0 x b 0,5 1,25 0,5 x b 1,0 1,25 + 0,7 (x b - 0,5) x b może być w przybliżeniu określony na podstawie rys. 2.9 EN tab. 2.10

59 Rys: EN fig. 2.9 Charakterystyka zderzaka x b = {1 / [F(u max ) u max ] } 0 u_max [F (u)] du znaczy {1 / (energia maksymalnego odkształcenia zderzaka)} [energia rozproszona podczas hamowania]

60 Funkcja F(u) jest charakterystyką zderzaka, różną dla różnych rodzajów. Funkcja ta powinna być podana przez inwestora lub producenta. Rys: Hale o konstrukcji stalowej, poradnik projektanta, Kucharczuk W. Labocha S., PWN 2012 a) Zderzak sprężynowy b) Zderzak hydrauliczny c) Zderzak gumowy 1 energia rozproszona w jednym cyklu

61 F = F (S B, u) x b = {1 / [F(u max ) u max ] } 0 u_max [F (u)] du Przykład dla zderzaka spręzynowego: F = S B u F(u max ) = S B u max x b = {1 / [F(u max ) u max ] } 0 u_max [F (u)] du = [1 / (S B u max2 )] 0 u_max (S B u) du = = [1 / (S B u max2 )] S B 0 u_max u du = [1 / (S B u max2 )] S B u max2 / 2 = = S B u max2 / (2 S B u max2 ) = 0,5 x b = 0,5 j 7 = 1,25 H B,1 = 0,875 v max ( m c S B )

62 Wychył H TA EN p Rys: Autor ważne dla suwnic z poziomym usztywnieniem prowadzenia ładunku; przypadek kolizji zawiesi lub ładunku z przeszkodą; brak w Eurokodzie informacji na temat wartości tych sił;

63 Rys: manulift.com.pl Siły wychyłu powinny być analizowane przede wszystkim dla sztywnych zawiesi. Rys: manulift.com.pl

64 Wciągnik jednoszynowy Siły pionowe: j 1 ; ciężar własny Q c ; j 2 ; ciężar ładunku Q h ; j 6 ; obciążenie testowe Q T ; Wartości ustalane są tak samo jak dla suwnic. Siły podłużne poziome: 0,05 (ciężar własny + ciężar ładunku); bez współczynnika dynamicznego; EN p. 2.5 Rys: eurotech-opole.pl

65 Pracownicy Rys: megatem-ec.pl Obciążenie pionowe przyłożone do powierzchni0,3 x 0,3 m; W miejscach składowania materiałów, Q k = 3,0 kn; Jeśli przejścia, schody i platformy przeznaczone są tylko do normalnego dostępu, Q k = 1,5 kn; Obciążenia poziome poręczy, H k = 0,3 kn; Jeśli rozważany element jest bezpośrednio obciążony przez suwnicę, obciążenia pracownicze można pominąć; EN p. 2.9

66 Obciążenia zmęczeniowe g Ff Ds E / (s R / g Mf ) 1,0 g Ff Dt E / (t R / g Mf ) 1,0 EN (8.2) Sprawdzenie nośności zmęczeniowej omówione jest w wykładzie #5, tutaj pokazane tylko wyznaczenie obciążeń przy analizie zmęczeniowej.

67 Rys: EN fig.7.1 Nośność zależy od ilości cykli obciążenia N R #2 / 113 EN (2) Ds R = Ds C m ( / N R ) Dt R = Dt C m ( / N R ) m = 3 dla N R = m = 5 dla N R = Ds R, Dt R stałe dla N R >

68 Ds C, Dt C wartości podstawowe nośności; zalezą od rodzaju karbu EN tab dla elementów prętowych #2 / 114

69 Ds E = Ds E (Q e ) Dt E = Dt E (Q e ) Q e = Q max,i j fat l i Q max,i #t / j fat = max ( j fat,1 ; j fat,2 ) j fat,1 = (1 + j 1 ) / 2 j fat,2 = (1 + j 2 ) / 2 l i #t / 70 EN (2.16), (2.19)

70 l i zastępczy czynnik uszkodzeń EN Podejście uproszczone EN Podejście półdokładne EN , EN Podejście dokładne EN , EN kq - EN S X EN app. B EN tab l i EN tab EN (2.17), (2.18) kq współczynnik widma obciążeń S X klasa suwnicy

71 Podejście uproszczone Podejście półdokładne EN EN , EN kq #t / 72 #t / 73 Podejście dokładne EN , EN S X #t / 74 #t / 75 l i #t / 76 #t / 77

72 kq, współczynnik widma obciążeń podejście uproszczone Nie jest potrzebne

73 kq - współczynnik widma obciążeń, podejście półdokładne i dokładne EN Rys: Autor C i liczba cykli dla obciążenia Q i Całkowita liczba cykli obciążeń C = C i kq = (C i Q im ) / (C Q max m ) m = 3 for Ds E m = 5 for Dt E Tak naprawdę pełna informacja na temat C i i Q i jest dostępna dopiero po zakończeniu eksploatacji estakady. Na etapie projektowania są to zawsze mniej lub bardziej uprawnione przypuszczenia.

74 S X, klasa suwnicy podejście uproszczone EN załącznik B...

75 S X, klasa suwnicy podejście półdokładne i dokładne EN tab. 2.11

76 Wartość l i - podejście uproszczone i półdokładne EN tab Klasa S S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 S 9 Naprężenia normalne Naprężenia ścinające 0,198 0,250 0,315 0,397 0,500 0,630 0,794 1,000 1,260 1,587 0,379 0,436 0,500 0,575 0,660 0,758 0,871 1,000 1,149 1,320 Do wyznaczania wartości l i zastosowane standaryzowane widmo obciążeń o rozkładzie Gaussa, regułę Minera i wykres S-N wytrzymałości zmęczeniowej o nachyleniu m = 3 dla naprężeń normalnych i m = 5 dla naprężeń stycznych. W przypadku gdy w dokumentacji suwnicy nie jest podana jej klasa, można korzystać z załącznika B.

77 Wartość l i - podejście dokładne EN (2.17), (2.18) l i = m (kq C / N) kq #t / 73 C #t / 73 N = m = 3 for Ds E m = 5 for Dt E

78 Stan graniczny użytkowania; obciążenia g = 1,0 Dopuszczalne wartości ugięć i deformacji podane zostaną na wykładzie #5.

79 Rodzaj g Ciężar własny konstrukcji 1,35 Ciężar własny suwnicy Ciężar ładunku Przyspieszenie suwnicy Zukosowanie suwnicy Obciążenie testowe Uderzenie w zderzaki Obciążenia pracownicze 1,5 Wiatr Śnieg Wychył Obciążenia poręczy Obciążenia termiczne Obciążenia podczas budowy Obciążenia wyjątkowe Obciążenia i współczynniki bezpieczeństwa Obciążenia zmęczeniowe g Ff g Mf

80 Kombinacje obciążeń Ile suwnic na raz na konstrukcji należy wziąć pod uwagę? #t / 81 W jakim położeniu suwnicy na belce otrzymujemy maksymalne wartości sił przekrojowych? #t / 82-86

81 Oddziaływanie suwnicy: Suwnice na każdym torze Suwnice w każdej nawie Suwnice w budynkach wielonawowych Pionowe Poziome EN tab. 2.3

82 Zalecany schemat statyczny belki podsuwnicowej: belka jednoprzęsłowa swobodnie podparta. Teoretycznie należy brać pod uwagę nawet trzy suwnice na belce. W rzeczywistości ich liczba wynika z proporcji między rozpiętością belki i długością suwnicy. Rys: Autor Pod uwagę bierzemy tyle kół, ile zmieści się na belce.

83 Obciążenie pionowe przyłożone przez koła do belki zależy od położenia wózka suwnicy. Rys: EN fig. 2.1

84 Rys: Autor Suwnice mogą być sprzęzone ze sobą lub pracować niezależnie. W obu przypadkach suwnice nie mogą ustawić się bliżej siebie, niż tak jak przy sztywnym sprzężeniu. Rys: Autor Wzajemne położenie suwnic jest ważne dla wyznaczenia maksymalnych wartości sił przekrojowych.

85 L długość bleki. w odległość między wypadkową i najdalszą od niej siłą. L/2 i w/2 pokrywają się. Rys: Autor Ustawienie suwnic dla M max (twierdzenie Culmana)

86 Obciążenia zlokalizowane jak najbliżej podpory. Rys: Autor Ustawienie suwnic dla R max, V max

87 Obecność lub brak obrzeży jest istotna przy przekazywaniu sił poziomych z suwnicy na belki podsuwnicowe. Przekazywanie sił poziomych jest możliwe także w sytuacji, gdy brak jest obrzeży kół. Powodem jest tarcie między kołami i szynami. Przekazanie obciążeń poziomych z suwnicy na belki podsuwnicowe jest możliwe, gdy obciążenie poziome jest mniejsze od siły tarcia (m #t / 38). Rys: Autor #t / 23

88 EN (6) obciążenia poziome są przykładane do jednej lub obu belek podswunicowych: Rys: Autor Obciążenie Rodzaj koła H L,i ; H T,i obie obie H S,i, j, k obie obie H T3 jedna obie H B obie obie H B,2 obie obie H TA obie obie średni wiatr jedna obie silny wiatr obie obie

89 Rodzaj oddziaływania 1 Ciężar własny dźwignicy Symbol Punkt normy SGN Grupy obciążeń Prób ne Wyjątkowe Q c 2.6 j 1 j 1 1 j 4 j 4 j 4 1 j Ciężar podnoszony Q h 2.6 j 2 j 3 0 j 4 j 4 j 4 h Przyspieszenie mostu suwnicy H L 2.7 j 5 j 5 j 5 j j H T 4 Zukosowanie mostu H S EN tab. 2.2 W powyższej tablicy przedstawiono tylko najważniejsze kombinacje. Z powodu dwu możliwych prędkości wiatru (średni / silny), dwu kierunków wiatru (poprzeczny / podłużny) i dwu położeń suwnicy (max M Ed / max V ed ) istnieje kilkadziesiąt kombinacji.

90 Grupa obciąż. V = 0 [m / s] V = 20 [m / s] V = [m / s] T L T L M max R max, V max M max R max, V max M max R max, V max M max R max, V max M max R max, V max 1 SGN SGN SGB SGN SGN SGN SGN Test wyj wyj. + + Zmęcz. + + Ugię W rzeczywistości kombinacji jest znacznie więcej S = 66

91 Zagadnienia egzaminacyjne Omówienie współczynników dynamicznych Omówienie obciążeń Specyfika obciążenia wiatrem Obciążenia w obliczeniach zmęczeniowych

92 Dziękuję za uwagę 2017 dr inż. Tomasz Michałowski