GRAĐEVINSKO - ARHITEKTONSKI FAKULTET Katedra za metalne i drvene konstrukcije
OPTEREĆENJEprema KRANSKE STAZE HRN ENV 1991-5
lan1
lan2 Lkr
ekt
Primjer kranske dizalice na kranskoj stazi – Opći plan dizalice
Glavno vozno vitlo – mačak (mačka)
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA Opterećenja se dijele na: 1) Stalna (G) 2) Promjenjiva (Q) 3) Izvanredna (A) Kombinacije opterećenja za „prevladavajuća“ djelovanja:
KGS
Kombinacije opterećenja s izvanrednim djelovanjem:
Kombinacije opterećenja sa seizmičkim djelovanjem:
Prema HRN ENV 1991 – 1
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA Karakteristična (rijetka) kombinacija opterećenja:
Česta kombinacija opterećenja:
GSU Nazovistalna kombinacija opterećenja:
Prema HRN ENV 1991 – 1
KOMBINACIJE OPTEREĆENJA KRANOM
KOMBINACIJE OPTEREĆENJA KRANOM
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA KRANOM Operiranje kranom ima dinamičke učinke (djelovanje) na sve nosive elemente krana, kranskih staza i nosača kranskih staza! Dijelimo ih na:
PROMJENJIVA 1) Vertikalna: – Vlastita težina krana Qc – Teret na vitlu Qh
2) Horizontalna – Sile izazvane ubrzanjem ili usporenjem pomičnih dijelova krana i(ili) tereta (generalno se označavaju sa H).
IZVANREDNA Općenito opterećenja koja nastaju u nepredviđenim situacijama uslijed zaustavljanja (blokiranja) krana, teretom, odbojnicima i slično.
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA KRANOM Vlastita težina krana Qc Vlastita težina svih pričvršćenih i pokretnih dijelova, uključujući mehaničku i električnu opremu krana, ali bez uređaja za dizanje i dijela obješene užadi vitla ili lanaca koje pokreće kran. Teret na vitlu Qh Uključuje masu obješenoga tereta, uređaj za dizanje i dio obješene užadi vitla ili lanaca koje pokreće kran.
Qc Qh
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA KRANOM Različite reprezentativne vrijednosti promjenjivih djelovanja krana karakteristične su vrijednosti koje se sastoje od statičke i dinamičke komponente. Dinamičke komponente djelovanja općenito su dane kao umnožak dinamičkih koeficijenata φi i statičkog opterećenja F:
Fk = φi F
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA KRANOM
OPĆENITO O OPTEREĆENJIMA KRANOM Skupine zajedničkih djelovanja za KGS i GSU *
* - u edukativnom primjeru u obzir uzimamo samo osjenčena opterećenja i pripadne skupine
POLOŽAJ VERTIKALNIH OPTEREĆENJA PROUZROČENIH MOSNIM KRANOM
POLOŽAJ VERTIKALNIH OPTEREĆENJA PROUZROČENIH MOSNIM KRANOM
POLOŽAJ HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA PROUZROČENIH UBRZANJEM I USPORENJEM MOSNOG KRANA
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI VERTIKALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA • Karakteristične vrijednosti vertikalnih opterećenja krana na kransku stazu određuju se iz tablice 2.2. • Karakteristične vrijednosti za vlastitu težinu i opterećenje na kuki krana usvajaju se prema podacima koje dostavlja proizvođač krana. • Podaci proizvođača krana moraju biti usklađeni s ovom i vezujućim normama. • Utjecaj vjetra pri uporabi krana u ovom primjeru se zanemaruje, a obrađen je u dodatku A ove norme.
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI VERTIKALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA • Karakteristične vrijednosti horizontalnih opterećenja krana na kransku stazu od ubrzanja (usporenja) i učinaka zakošenja uzimaju se prema podacima proizvođača, ukoliko su dostupni. • U protivnom, norma nudi izraze za izračunavanje potrebnih vrijednosti. • U ovom primjeru, vrijednosti karakterističnih vrijednosti opterećenja se izračunavaju prema normi. • U obzir se uzimaju samo učinci ubrzanja i usporenja krana u pogonu. Utjecaji „zakošenja“ u ovom primjeru se zanemaruju.
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA UZDUŽNA OPTEREĆENJA HL,i Prouzročena su ubrzanjem i usporenjem krana, a nastaju zbog vozne sile na dodirnoj površini tračnice i pogonskog kotača. Proračunavaju se prema izrazu: HL,i = φ5 K (1/nr)
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA Kako kran operira sa slobodnim položajem tereta (teret nije u centru masa konstrukcije krana), prilikom pogonjenja pojavljuje se moment „M“ koji se preko kotača, prihvaća bočnim horizontalnim silama na šinama kranske staze. HT,1 = φ5 ξ2 (M/a) HT,2 = φ5 ξ1 (M/a)
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA
KARAKTERISTIČNE VRIJEDNOSTI HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA MOSNOG KRANA
ODREĐIVANJE DINAMIČKIH KOEFICIJENATA - φ Prema tablici 2.4 i 2.5 određuju se slijedeći dinamički koeficijenti:
ϕ1 = 1 ± a;
0 < a < 0.1 ⇒ ϕ1 = 1 + 0.1 = 1.1
ϕ2 = ϕ2,min + β2 ⋅ v h = * ϕ3 = 1.0 −
∆m (1 + β3 ) = 1.0 m
ϕ4 = 1.0 Prema tablici 2.6 odabrano je:
ϕ5 = 1.5 * - vrijednost φ2 odredite nakon što utvrdite vrijednost vh za konkretni kran.
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA Prema slici 2.5 i tablici 2.2 određuju se i to za KGS kao: 1. NAJVEĆE (max) opterećenje kranske staze Određujemo između skupina opterećenja 1,2 i 4*
2. NAJMANJE (min) opterećenje kranske staze Određujemo za odabrane skupine opterećena za određivanje najvećeg opterećenja (1,2 i 4)*. Iz njega proizlaze horizontalne sile na kransku stazu. * - nije općenito već konkretno u ovom primjeru
i za GSU kao slučaj opterećenja 8**. ** - prema tablici 2.2
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA qc
QC = **; Qh = * * − od proizvođača krana L Više opterećen nosač* : qc =
A
B
Qh
L 2
L - L min L
L 2
L min L
qc Qh ∑ Qr, max (min) = R A = R A + R A = ϕi ⋅ qc × + ϕi ⋅ Qh ⋅
Manje opterećen nosač* : qc Qh ∑ Qr, max (min) = R B = RB + R B = ϕi ⋅ qc × + ϕi ⋅ Qh ⋅
qc
RB
* - ukupno opterećenje kranom (na sve kotače)
qc
RA + Qh
RB
L
Qh
RA L
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA NAJVEĆE OPTEREĆENJE KRANSKE STAZE: SLUČAJ OPTEREĆENJA 1
KGS
Više opterećen nosač : L 2
∑ Qr, max =1.35 ⋅ ϕ1 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ2 ⋅ Qh ⋅
L - L min L
− po jednom kotaču :
Qr, max =
∑ Qr, max
2 Manje opterećen nosač : ∑ Qr
max
L L =1.35 ⋅ ϕ1 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ2 ⋅ Qh ⋅ min 2 L
L
− po jednom kotaču :
Qr
max
=
∑ Qr
max
2 L
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA NAJVEĆE OPTEREĆENJE KRANSKE STAZE: SLUČAJ OPTEREĆENJA 2
KGS
Više opterećen nosač : L 2
∑ Qr, max = 1.35 ⋅ ϕ1 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ3 ⋅ Qh ⋅
L - L min L
− po jednom kotaču :
Qr, max =
∑ Qr, max
2 Manje opterećen nosač : ∑ Qr
max
L L = 1.35 ⋅ ϕ1 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ3 ⋅ Qh ⋅ min 2 L
L
− po jednom kotaču :
Qr
max
=
∑ Qr
max
2 L
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA NAJVEĆE OPTEREĆENJE KRANSKE STAZE: SLUČAJ OPTEREĆENJA 4
KGS
Više opterećen nosač : L 2
∑ Qr, max = 1.35 ⋅ϕ4 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ4 ⋅ Qh ⋅
L - L min L
− po jednom kotaču :
Qr, max =
∑ Qr, max
2 Manje opterećen nosač : ∑ Qr
max
L L = 1.35 ⋅ϕ4 ⋅ qc ⋅ + 1.5 ⋅ ϕ4 ⋅ Qh ⋅ min 2 L
− po jednom kotaču :
Qr
max
=
∑ Qr
L
max
2 L
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA NAJMANJE OPTEREĆENJE KRANSKE STAZE:
Slučaj opterećenja 1 i 2 : L ∑ Qr, min ≈ 1.35 ⋅ ϕ1 ⋅ qc ⋅ 2 Slučaj opterećenja 4 : L ∑ Qr, min ≈ 1.35 ⋅ ϕ4 ⋅ qc ⋅ 2
KGS
NAPOMENA: U ovom primjeru zanemarena je težina užadi i kuke (na strani sigurnosti).
− po jednom kotaču :
Qr, min ≈
∑ Qr, min
*
2
L
* - izračunati konkretne vrij. za svaki slučaj opterećenja! L
ODREĐIVANJE VERTIKALNIH OPTEREĆENJA OPTEREĆENJE KRANSKE STAZE ZA GRANIČNO STANJE UPORABE: SLUČAJ OPTEREĆENJA 8
∑ Qr, max
GSU
L = ϕ1 ⋅ qc ⋅ 2
− po jednom kotaču :
Qr, max =
∑ Qr, max
2
L
L
ODREĐIVANJE HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA (Određuje se za svaki slučaj vertikalnog opterećenja) UZDUŽNO OPTEREĆENJE:
H L,1 = H L,2
1 = ϕ5 ⋅ K ⋅ nr
K = K1 + K 2 = µ ∑ Qr ,min = µmw Qr ,min usvojeno :
µ = 0.2 nr = 2 mw = 2
KGS i GSU
ODREĐIVANJE HORIZONTALNIH OPTEREĆENJA (Određuje se za svaki slučaj vertikalnog opterećenja) POPREČNO OPTEREĆENJE:
HT ,1 = ϕ5 ⋅ ξ2 ⋅ ( M / a ) HT ,2 = ϕ5 ⋅ ξ1 ⋅ ( M / a ) ξ1 =
∑ Qr ,max max ∑ Qr ,max + ∑ Qr
ξ2 = 1 − ξ1 M = K ⋅ Ls
Ls = ( ξ1 − 0.5 ) L
KGS i GSU
Hvala na pažnji. Sveučilište u Splitu, Građevinsko-arhitektonski fakultet
www.gradst.hr
