OPIS TECHNICZNY

Przedmiotem projektu jest estakada suwnicowa o suwnicy o udźwigu 200/50 Mg , wysokości podnoszenia 11m .

Wymiary rzutu poziomego 20x90m , wymiar w osi belki podsuwnicowej wynosi 22m .

Wysokość podnoszenia suwnicy 11m ,

Estakada zlokalizowana jest w LUBLINIE .

Belka podsuwnicowa wykonana jako blachownica ze stali St3SX o wysokości 120cm , wraz z pomostem roboczym .

Słupy złożone połączone skratowaniem z L100x50x8 , trzon słupa pod belką podsuwnicową z dwuteownika IPE-240 zaś trzon skrajny z C240 .

Całkowita wysokość estakady wynosi 12.2m .

Słupy mocowane do stopy fundamentowej za pomocą śrub HILTI i C140

Przy projektowaniu uwzględniono pracę dwóch suwnic w najniekorzystniejszym położeniu .

Belki podsuwnicowe wykonano jako swobodnie podparte połączone śrubami w blachach czołowych

Rozstaw ram podłużnych wynosi 9m.

Podstawowe parametry suwnicy zostały załączone w obliczeniach .

Spoiny wykonano jako pachwinowe .

1.Dane.

• belka podsuwnicowa wykonana ze stali ST3SX

• swobodnie podparta o rozpiętości 9.0m

• hala obsługiwana przez dwie suwnice o udźwigu 160/50 kN każda

• rozpiętość pomostu 22,0m

2.Grupa natężenia pracy belki.

• Q/Gs=160/258=0.62 > 0.5 4U 4B

3.Parametry suwnicy.

• Rozstaw osiowy kół a=5,0m

• C=0.82m

• Maksymalne zbliżenie haka głównego eh=1.392m

4.Nacisk jednostkowy od koła suwnicy.

• Współczynniki γdla ciężaru własnego i udźwigu są równe γ=1,1

• Współczynnik dynamiczny αd=1,2

• V1max=V2max=(159+11)*1.1*1.2=224.4 kN

5.Schemat obciążenia belki.

6.Maksymalne wartości momentów zginających od obciążeń obliczeniowych wg schematu nr5 tab.2.4,tab2.5

• Warunki obciążenia Wx=3*Vmax=2*224,4=637,2 kN

• Współrzędne maksymalnego momentu zginającego x=(a-c)/6=(5,0-1.64)/6=0.56m

• Maksymalny moment zginający

Mx=V*(0.75l-0.5*(a+c)+(a-c)^2/(12l))=224,4*(0.75*9-0.5*6.64*(5-1.64)^2/12/9)=793,15 kN

• Oddziaływanie poziome H

• K=0.24

• H=max{0.5*0.24/1.2)*224,4=22,44kN

{(0.1/1.2)*224,4=18,7 kN

H=22,44kN

• Wy=224,4*2*0.24=107,712kN

• Ey=H*c=22,44*1,64=0.34m

Wy 107,712

• Maksymalny moment zginający My

My=107,712*(9-2*0.34-(5-1,64)*(5-1,64+0.34)=222,56kNm

4 6*9 6

• Moment zginający od ciężaru własnego belki i obciążenia chodnika

• Przyjęto szerokość tężnika 1,0m

WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE OBCIAŻEŃ

• Ciężar szyny S24 42.48 kg/m=0.4248 kN/m

• Ciężar własny belki 1,0*0.01+0.35*0.02+0.20*0.02=0.024 0.024*78,5=1.884 kN /m

• Ciężar blachy tężnika 78,5*0.006*1,0*0,5=0,24 kN/m

• Obciążenie użytkowe chodnika 0,5*1,5*1,0*0,8=0.6 kN/m

RAZEM Gk=3,148kN/m

WARTOŚCI OBLICZENIOWE OBCIAŻEŃ

• Ciężar szyny S24 1,1*42.48 kg/m=0.467kN/m

• Ciężar własny belki 1,0*0.01+0.35*0.02+0.20*0.02=0.024 1,1*0.024*78,5=2,0724 kN /m

• Ciężar blachy tężnika 78,5*0.006*1,0*0,5*1,1=0,26kN/m

• Obciążenie użytkowe chodnika 0,5*1,5*1,4*1,0*0,8=0.84kN/m

RAZEM Gd=3,507kN/m

• Moment zginający obliczeniowy Mwd=3,597*9^2=36,42 kNm

8

• Moment zginający charakterystyczny Mwk=3.148*81/8=31,88kNm

7.Dobór przekroju poprzecznego belki głównej /z warunku ugięć/.

• Wymagany wskaźnik bezwładności obliczono wg wzoru Ix>0.051*ngr*M*l Ix[cm^4]

• ngr=500

• M=Mwd+Mmax=31,88+793,15/1,2/1.1=550,798+31,88=582,68 kNm

• Ix=0,051*582,687*500*9=133725,06cm^4

• Wymagany wskaźnik wytrzymałości obliczono wg wzoru 2.475

Wx=1,5*Mx/fd

Mx=36,42+793,15=829,57 kNm

Wx=1,5*829,57/205*10^3=6070,02 cm^3

h/2=Ix/Wx=133725/6070=22.03cm

ze względu na to, że przekrój otak małej wysokości nie spełnia warunku nośności przy dwukierunkowym zginaniu przyjęto przekrój:

hśr=100cm

gśr=1cm

hb=104cm

bg=35cm

bd=20cm

gg=gd=2cm

• Charakterystyki geometryczne przekroju obliczono za pomocą programy AutoCad

Środek ciężkości /wzgl.osi jak na rysunku/ x=0;y=0.592857m

ey=104-y=44,7143cm

Ix=358332,8571cm^4

Iy=8487,5cm^4

A=210,0cm^2

8.Przekrój zastępczy pasa górnego.

• Blacha o wymiarach 1000x6 mm

• Ceownik [300

• Charakterystyki geometryczne

A=203,8cm^2

Jx=13548,3050 cm^4

Jy=513287,8985 cm^4

ex=80cm-11,6266 =68,3734 cm

xs=11,6266cm

ys=-5,2821cm

9.Sprawdzenie nośności belki.

• Pas górny

MxA=35332,85*10^(-8)* 205*10^3 = 1642,835 kNm

0.44713

MyA=513287,8985 *10^(-8)*205*10^(3) = 1538,961 kNm

0,683734

Mx/MxA+My/MyA=829,57/1642,835+222,56/1538,961=0.65<1

• Pas dolny

MxB=358332,8571*205*10^(-5)=1239,17 kNm

0.5928

Mx/MxB=829,57/1239,17=0.67<1

10.Sprawdzenie ugięć.

• Pionowe

Fgr=l/500=9/500=0,018m

Mk=582,68 kNm

f=582,68*9^2 =0.0064m<0.018m

10*205*10^6*358332,85*10^(-8)

• Poziome

f=202,27*9^2 =0,00517 m<0.018m

205*513287,8985*106(-1)

10.Sprawdzenie nośności środnika pod obciążeniem skupionym.

Prc=kc*tw*fd*ηc

• kc=20* 215/205=20,48

• tw=1,0cm

• bc=Mx*zg/Ix=829,57*0.447143/358332,85*10^(-8)=103,5 MPa

0,5fd=102,5

bc>0,5fd

• ηc=1,25-0,5*bc/fd=1,25-0,5*103,5/205=0,99

Prc=kc*tw*fd* ηc=20,48*0.01^2*205*10^3*0,99=415,64 kN

Vmax/Prc=224,4/415,64=0,54<1

11.Nośność przy zginaniu i ścinaniu.

Siła ścinająca poprzeczna :

11.1koło skrajne suwnicy na podporze

• RAs=382,976 kN reakcja od obciążenia suwnicą

• Reakcja od obciążenia ciężarem szyny, ciężarem własnym, pomostu i obciążenia technologicznego.

RAg*9-3,597*9*4,5=0

RAg=16,19 kN

• RA=16,19+382,976=399,166 kN

• Vr=0,58*Av*φpv*fd

Φpv=56*(215/205)=0.72

100/1*0,8

Av=1*0,01=0,01

Vr=0.58*0,01*0.72*205*10^3=1469,6 kN

• Warunek nośności

VA/Vr=399,166/1469,6=0,27<1

11.2 koło suwnicy w pobliżu maksymalnego momentu zginającego.

378,488-224,4-224,4=-70,312 kN

• Warunek nośności

VA/Vr=70,312/1469,6=0.05<1

12.Nośność belki podsuwnicowej na zmęczenie /pkt 3i5 PN/

zakresy zmienności naprężeń

• Dla pasa ściskanego /pas górny/ Δσ= Δσt+0,6Δσc

σ max=829,57*0,447143 =-94,11MPa

1,1*358332,8571*10^(-8)

σmin=36,42*0,447143=-4,13MPa

1,1*358332,8571

Δσt=0 Δσ=0,6*(94,11-4,13)=53,98 kN

• Dla pasa dolnego

σ max=94,11*0,7542=-70,98MPa

σmin=4,13*0,447143/(1,04-0,447143)=-3,115MPa

Δσc=67,86 kN

• Dla czwartej grupy natężenia pracy suwnicy odczytano

4U4BHz=6,3*10^4K4Kb=1

αk=K^(1/m)=1,0

• Wytrzymałość zmęczeniowa Δσr=0,735* Δσc*(5*10^6/N)^(1/m)> Δσl

Δσr=0,735*80*(5*10^6)/(6,3*10^4)^(1/3)=252.69 MPa

• Z Z-3-1 przyjęto kategorię zmęczeniową Δσc=80 MPa

• Nośność na zmęczenie

Δσmax= Δσc=67,86 MPa< 252,69 MPa warunek spełniony

13.Sprawdzenie połączeń :środnika z pasem dolnym i górnym.

• Spoiny pachwinowe

Grubość spoiny a<0,7*10mm=7mm

a>0,2*t2=0,2*20mm=4mm

a=5mm

spoina jest wykonywana w wytwórni automatycznie a=1,3*5=6,5mm

powierzchnia obliczeniowa spoiny pachwinowej:

tll=V*Sx/(Ix*a)< αll*fd

Ix=moment bezwładności całego przekroju

Ix=358332,8571 *10^(-8) m^4

V=Vmax=399,166kN

α ll=0.8 α ll*205*10^3=164*10^3 kN/m^2

• W spoinach pasa górnego

Sxg=0.35*0.02*0.447=3.13*10^(-3)m^3

Tg=Vmax*Sxg/(Ix*2a)=399,166*3,13*10^(-3)/(358332,8571*2*0,065*10^(-8)=16,47 MPa

16,47 MPa<164 MPa

• W spoinach pasa dolnego

Sxd=0.20*0.02*0.59=2.36*10^(-3)m^3

Tg=Vmax*Sxg/(Ix*2a)=399,166*2,36*10^(-3)/(358332,8571*2*0,065*10^(-8)=12,4 MPa

12,4 MPa<164 MPa

• Naprężenia w spoinach od docisku koła do środnika

-długość linii docisku z

z=5+2*(hs+t)=5+2*(11,5+2)=32,0cm

naprężenia normalne od nacisku koła

σy=Pmax/2az=224,4/(2*0,065*0,32)=5394 ,23 kN/m^2=5,394 MPa

naprężenia zastępcze w spoinach łączących pas górny ze środnikiem

σz=0,7* { σpr+3*(tII^2+tpr^2)<fd

σpr=tII= σy/(2)^0,5=5,394/ 2=3,81 MPa

tII=tg=16,47MPa

naprężenia zastępcze

σz=0,7* 3,81^2+3*(16,47^2+3,81^2)=29,53 MPa

29,53<205 MPa

PROJEKT SŁUPA DWUGAŁĘZIOWEGO ESTAKADY SUWNICOWEJ

1.Dobór przekroju

• Część zewnętrzna [300

Charakterystyki geometryczne

F=58,8 cm^2

Jx=495 cm^4

Jy=8030 cm^4

e=2,70cm

ix=11,7cm

iy=2,9cm

Wx=535 cm^3

Wy=67,8cm^3

• Część wewnętrzna IPE300

Charakterystyki geometryczne

F=53,8 cm^2

Jx=8360 cm^4

Jy=604 cm^4

ix=12,5cm

iy=3,35cm

Wx=557 cm^3

Wy=80,5cm^3

2.Obliczanie parametrów statycznych przekroju.

• Położenie osi obojętnej

1

---