Výpočet konstrukcí pro zatížení jeřábem | Poznámky expertního PC LIRA 10

V dnešním článku se budeme zabývat jednou z nejsložitějších otázek, které vzrušují mysl běžných designérů – výpočet konstrukcí pro zatížení jeřábu.

Výpočet zatížení jeřábu se provádí v souladu s oddílem 9 SP 20.13330.2011. Zatížení jeřábu se v tomto případě dělí na svislé zatížení od hmotnosti jeřábu a nákladu a na vodorovné zatížení, směřující podél i napříč jeřábovou dráhou. Vodorovná zatížení podél jeřábové dráhy jsou způsobena brzděním jeřábového mostu a jsou určena článkem 9.3 SP 20.13330.2011. Horizontální zatížení přes jeřábovou dráhu může být způsobeno brzděním vozíku podél mostu jeřábu (článek 9.4 SP) nebo nerovnoběžností jeřábových drah a deformacemi jeřábu (článek 9.5 SP). První se používají pro výpočet zatížení jeřábu pro prvky rámu budovy, druhý – pro výpočet nosníků mostového jeřábu a jejich upevnění (pro těžké jeřáby). Tyto typy načítání jsou implementovány v PC LIRA 10.4.

Pro nastavení vertikálního zatížení jeřábu je nutné přidat nové zatížení, vybrat normy, např. SP v typu zatížení, vybrat vertikální zatížení jeřábu a poté přidat doprovodné zatížení brzděním (obr. 1).

Rýže. 1. Vytvoření zatěžovacího případu pro zatížení jeřábem. PC LIRA 10.4.

Zatížení jeřábové brzdy je specifikováno jako doprovodné, protože svislé zatížení jeřábu je pro něj určujícím faktorem. Může být nezávislý na brzdě. Brzdné zatížení je spojeno, protože se může vyskytnout pouze v přítomnosti zatížení, které jej způsobuje, tj. pouze v přítomnosti vertikálního zatížení jeřábem. V tomto případě je nutné počítat se střídáním značek pro brzdné síly.

Celkový počet přípustných zatížení jeřábu a brzd závisí na tom, kolik jeřábů je zahrnuto v každém zatížení jeřábu (jeden nebo dva) a je určeno odstavci 9.12 – 9.18 SP 20.13330.2011. U průmyslových objektů o více polích jsou nejčastěji povoleny dvě jeřábové a jedna brzdová zátěž, z nichž každá zahrnuje zátěž od dvou blízko sebe umístěných mostových jeřábů. U jednopolových konstrukcí je zpravidla povoleno zatížení jedním jeřábem a jednou brzdou.

2. Příklad výpočtu pro zatížení jeřábu

U stavebních konstrukcí, kde jsou všechny rámy ve stejných podmínkách, zkušení projektanti obvykle počítají zatížení jeřábem pro jeden charakteristický rám.

Uvažujme proto jako příklad přiřazení zatížení jeřábem na čtyřpolový příčný rám svařovny (obr. 2).

Rýže. 2. Výpočtový model rámu svařovny. PC LIRA 10.4.

V každém poli rámu jsou 2 jeřáby s různou nosností. Provozní režim jeřábů podle klasifikace GOST 25546 – ​​​​5K. Zatížení od kombinovaného působení dvou jeřábů pro každé pole jsou specifikována pro jedno zatížení s přihlédnutím ke kombinovanému součiniteli zatížení 0.85 v souladu s článkem 9.19 SP. V tomto případě by umístění jeřábů mělo vytvářet maximální tlak na příčný rám příslušného rámu.

Standardní hodnoty svislého zatížení se obvykle berou v souladu se státními normami pro jeřáby (článek 9.2 SP). Tato dílna používá nestandardní jeřáby, takže zatížení jeřábů bylo převzato podle údajů uvedených v pasech výrobce jeřábů.

V každém poli nastavíme dvě vzájemně se vylučující svislá zatížení jeřábu: vlevo Dmax (podle toho vpravo bude Dmin) a naopak. Pro čtyři pole tak máme 8 zatížení jeřábem.

Rýže. 3. Zatížení jeřábem. PC LIRA 10.4.

Všechna horizontální zatížení jeřábem, ať už podélné brzdění jeřábu podél trati, příčné brzdění vozíku přes dráhu, boční příčné síly u těžkých jeřábů, jsou v PC LIRA 10.4 považovány za brzdění. Brzdné zatížení podél trati se považuje za rovné 0,1 P pro jeřáby, kde P je svislé zatížení; toto zatížení působí na dvě koleje najednou (zatížení bude větší na straně Dmax, menší na straně Dmin), ale pouze pro brzdová kola, z nichž je na každé straně jedno (bod 9.3 SP). Příčné brzdění neboli boční síla (u těžkých jeřábů) se přenáší pouze na jednu dráhu jeřábové dráhy a to na kteroukoli, bez ohledu na to, na kterou stranu Dmax – Dmin. Navíc je také střídavé. V prostorových schématech pro každé rozpětí tedy nebudeme mít dvě, jako v rovinném problému, ale tři střídající se vzájemně se vylučující brzdná zatížení: jedno podélné brzdění a dvě příčné brzdění. Všechna tato ustanovení jsou uvedena v odstavcích 9.3, 9.4, 9.5 SP. V našem případě tedy pro čtyři rozpětí plochého rámu máme 16 brzdných zatížení.

Celkový počet přípustných zatížení jeřábu a brzd závisí na tom, kolik jeřábů je zahrnuto v každém zatížení jeřábu (jeden nebo dva) a je určeno odstavci 9.12 – 9.18 SP Zatížení a rázy. Pro uvedení maximálního přípustného počtu zatížení jeřábem v jednom DCS je nutné zadat odpovídající hodnoty do tabulky knihovny zatížení PC LIRA 10.4 (obr. 4).

Rýže. 4. Označení počtu zohledněných zatížení jeřábem. PC LIRA 10.4.

V tomto případě se kombinační koeficienty v závislosti na různých skupinách režimů jeřábu konfigurují stisknutím tlačítka na obrázku 4 „Kombinační koeficienty podle stupně ovlivnění“. V okně, které se objeví (obr. 5), jednoduše vyberte příslušný provozní režim; koeficienty v tabulce se automaticky změní.

Rýže. 5. Nastavení kombinačních koeficientů. PC LIRA 10.4.

Je třeba poznamenat, že v tomto ohledu jsou v SP 20 určité rozpory. Dle odst. 5.5 písm. d) by měla být břemena od mobilních zvedacích a přepravních zařízení (nakladače, elektromobily, zakladačové jeřáby, kladkostroje, jakož i od mostových a mostových jeřábů s plnou normou), včetně hmotnosti přepravovaného zboží, klasifikována jako krátkodobá. Ale dále v odstavci 6.3 je uvedeno, že v kombinacích zatížení se zatížení jeřábem bere v úvahu jako dlouhodobé a kombinační součinitel by měl být převzat z odstavce 9.19, proto má dle našeho názoru projektant určitou volnost ve volbě kombinačního součinitele. Zanechte svůj názor na tento problém v komentářích.

Pokusili jsme se tedy stručně pokrýt jednu z nejsložitějších částí přiřazení zatížení.