ΓΕΡΑΝΟΓΕΦΥΡΑ ΠΛΩΤΗΣ ΕΞΕΔΡΑΣ DΕLΤΑ VERENIKI

ΓΕΡΑΝΟΓΕΦΥΡΑ ΠΛΩΤΗΣ ΕΞΕΔΡΑΣ DΕLΤΑ VERENIKI Μελέτη Δ. Τ. Βενετσάνου Π.Α. Μακρή ΑΘΗΝΑ Ιούνιος 2008

Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α Εισαγωγή... 3 1. Γενικά... 4 2. Διατομές... 5 3. Φορτία... 6 4. Επίλυση Με Τη Μέθοδο Των Πεπερασμένων Στοιχείων (Μ.Π.Σ.)... 8 5. Υποχωρήσεις Των Εδράσεων Κατά 10mm... 10 6. Αρθρώσεις... 11 7. Διπλός Φορέας... 15 8. Σύνδεσμοι Φορέων... 15 9. Πρωραίος Πυλώνας... 15 10. Πρυμναίος Πυλώνας... 15 11. Διάδρομοι... 15 Παράρτημα... 15 Κατασκευαστικά Σχέδια... 15 2 / 50

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ειδική αποστολή της γερανογέφυρας επί της πλωτής εξέδρας, επηρέασε τη μεθοδολογία που ακολουθήσαν οι μελετητές αυτού του έργου. Ως παράδειγμα αυτής της αντιμετώπισης μπορεί να αναφερθεί ότι, παρόλο ότι η διαδικασία πόντισης, για την οποία προορίζεται η πλωτή εξέδρα, προϋποθέτει καλές καιρικές συνθήκες, εν τούτοις ελήφθησαν υπόψη κατά τη διαστασιολόγηση σοβαρά δυσμενείς καιρικές συνθήκες. Για τους υπολογισμούς εφαρμόστηκαν κατά κύριο λόγο οι πρόσφατοι ευρωπαϊκοί κανονισμοί για γερανογέφυρες και παρόμοιες μεταλλικές κατασκευές. Η διαμόρφωση της κατασκευής έγινε σε στενή συνεργασία με τους ειδικούς επιστήμονες που θα εκτελέσουν το έργο της πόντισης. Η μελέτη διακρίνεται στα ακόλουθα μέρη: Στο πρώτο μέρος αντιμετωπίζεται συνολικά η γερανογέφυρα υπό την επίδραση των φορτίων, για 12 περιπτώσεις φόρτισης, που καλύπτουν το σύνολο των πιθανών περιπτώσεων λειτουργίας. Για τον λόγο αυτό επιλέχθηκε η μοντελοποίηση με ένα μοντέλο 57 πεπερασμένων στοιχείων (δοκών) με σκοπό τον προσδιορισμό των μέγιστων μετατοπίσεων, τάσεων, καθώς και των μέγιστων δυνάμεων και ροπών της μεταλλικής κατασκευής, που θα μεταφέρονται στην πλωτή εξέδρα σε όλες τις φάσεις διεξαγωγής της πόντισης. Στο δεύτερο τμήμα διεξήχθει η εξειδικευμένη διαδικασία υπολογισμού της γερανογέφυρας, όπως προβλέπουν οι πρόσφατοι ευρωπαϊκοί κανονισμοί EC. Η διαδικασία υπολογισμού προβλέπει και την ύπαρξη τετράτροχου φορείου, το οποίο θα κυλίεται επί των τροχιών των κιβωτιοειδών διατομών των φορέων. Με αντίστοιχη διαδικασία τήρησης του ευρωπαϊκού κανονισμού υπολογίστηκαν οι πυλώνες, οι οποίοι συνδέουν τον φορέα με το κατάστρωμα, μέσω αρθρώσεων. Από τα δύο τμήματα της μελέτης διαπίστώθηκε ικανοποιητική συμφωνία των μεθοδολογιών και κατόπιν αυτών θεωρούμε ότι, υπό την προϋπόθεση της ορθής εφαρμογής των σχεδίων και της προσεκτικής εγκατάστασης, θα προκύψει ασφαλής κατασκευή για την διεξαγωγή του πολύ σημαντικού αυτού επιστημονικού πειράματος. Π.Α. Μακρής Δ.Τ. Βενετσάνος Αθήνα 23 Ιουνίου 2008 3 / 50

1. ΓΕΝΙΚΑ Σχέδιο 1: Γενικό σχέδιο της γερανογέφυρας Σχέδιο 2: Σχηματική απεικόνιση της μορφής και των φορτίων της γερανογέφυρας. 4 / 50

2. ΔΙΑΤΟΜΕΣ Πίνακας 1: Βασικά χαρακτηριστικά μεγέθη διατομών γερανογέφυρας Μέγεθος 2 A mm 16394 11170 4292 I zz I yy Wzz 4 mm 1.9102 Ε9 1.5311 Ε8 3.984 Ε7 4 mm 3.6258 Ε8 1.5311 Ε8 2.840 Ε7 3 mm 3.859 Ε6 1.02 Ε6 3.187 Ε5 Wyy 3 mm 1.611 Ε6 1.02 Ε6 2.840 Ε5 Io 4 mm 7.77 Ε8 2.357 Ε8 8 5.072 Ε7 Wt 3 mm 1.182 Ε6 1.682 Ε6 4.777 Ε5 όπου: A : εμβαδόν διατομής I zz : ροπή αδρανείας ως προς τον οριζόντιο κεντροβαρικό άξονα I yy : ροπή αδρανείας ως προς τον κατακόρυφο κεντροβαρικό άξονα W zz : ροπή αντίστασης ως προς τον οριζόντιο κεντροβαρικό άξονα W yy : ροπή αντίστασης ως προς τον κατακόρυφο κεντροβαρικό άξονα I o : πολική ροπή αδρανείας W t : στρεπτική ροπή αντίστασης 5 / 50

3. ΦΟΡΤΙΑ Κινητά φορτία Θεωρείται κινητό κατακόρυφο φορτίο 16 τόνων με επιτρεπόμενη απόκλιση 9 ο ως προς την κατακόρυφο, κατά τις δύο διευθύνσεις, σε μία από τις παρακάτω θέσεις. Στο μέσο της απόστασης των πυλώνων Ακριβώς κάτω από τον πρυμναίο πυλώνα Στον πρόβολο αριστερά του πρυμναίου πυλώνα Κοντά στον πρωραίο πυλώνα Σταθερά φορτία Συγκεντρωμένα Κατακόρυφο φορτίο 16t πάνω από τον πρωραίο πυλώνα Οριζόντιο φορτίο 16t άνω του πρωραίου πυλώνα με κατεύθυνση προς τον πρυμναίο πυλώνα Κατακόρυφο φορτίο 3t στον πρόβολο του πρυμναίου πυλώνα από το ίδιο βάρος του βαρούλκου Οριζόντιο φορτίο 16t στον πρόβολο του πρυμναίου πυλώνα με κατεύθυνση προς τον πρωραίο πυλώνα Οριζόντιο διαμήκες φορτίο 16t στον σύνδεσμο του πρωραίου πυλώνα με κατεύθυνση αντίθετη προς τον πρυμναίο πυλώνα Κατακόρυφο φορτίο 16t στον σύνδεσμο του πρωραίου πυλώνα με κατεύθυνση προς τα άνω Το ίδιο βάρος των πυλώνων ανηγμένο στις αρθρώσεις και τα σημεία σύνδεσης πυλώνων με τους φορείς. 0.615t/σημείο για τον πρωραίο και 0.655t/σημείο για τον πρυμναίο πυλώνα Το ίδιο βάρος από τις σκάλες ανηγμένο στο άνω σημείο σύνδεσης με τους πυλώνες 306kg/σημείο Κατανεμημένα Ιδιο βάρος εκάστου φορέα μαζί με τον αντίστοιχο διάδρομο 0.20t/m Σταθερά φορτία Συγκεντρωμένα Οριζόντιες αδρανειακές δυνάμεις λόγω μαζών των πυλώνων ανηγμένο στις αρθρώσεις και τα σημεία σύνδεσης πυλώνων με τους φορείς: 0.123 t/σημείο για τον πρωραίο και 0.131 t/σημείο για τον πρυμναίο πυλώνα Οριζόντιες αδρανειακές δυνάμεις λόγω μαζών των από τις σκάλες ανηγμένο στις αρθρώσεις και τα σημεία σύνδεσης με τους πυλώνες: 31 kg/σημείο (λόγω μικρού μεγέθους παραλείπεται) 6 / 50

Κατανεμημένα Οριζόντιες αδρανειακές δυνάμεις λόγω μαζών κάθε φορέα 0.04t/m Οριζόντιες δυνάμεις λόγω ανεμοπίεσης 0.083t/m Στρεπτικές ροπές φορέως λόγω ανέμου 14kgm/m (λόγω μικρού μεγέθους παραλείπεται) Πίνακας 2: Περιγραφή περιπτώσεων φόρτισης Περίπτωση Συνιστώσεις κινητού φορτίου σε Ν φόρτισης Υ-συνιστώσα Χ-συνιστώσα Ζ-συνιστώσα Κινητό φορτίο στο μέσο της απόστασης των πυλώνων Κινητό φορτίο κοντά στον πρωραίο πυλώνα Κινητό φορτίο ακριβώς κάτω από τον πρυμναίο πυλώνα Κινητό φορτίο στον πρυμναίο πρόβολο -160000 0 0-158030 25030 0-158030 -25030 0-158030 0 25030-158030 0-25030 -160000 0 0-158030 25030 0-158030 -25030 0-158030 0 25030-158030 0-25030 -160000 0 0-158030 25030 0-158030 -25030 0-158030 0 25030-158030 0-25030 -160000 0 0-158030 25030 0-158030 -25030 0-158030 0 25030-158030 0-25030 Επειδή η κατασκευή είναι συμμετρική ως προς τον διαμήκη άξονα, επιτρέπεται η παράλειψη μιάς από τις δύο περιπτώσεις ύπαρξης της Ζ-συνιστώσας. Επίσης, επειδή είναι φανερό ότι οι κατά τον Χ-άξονα καταπονήσεις, ως ευνοϊκές, μπορούν να παραληφθούν, παραμένουν 12 περιπτώσεις. Σε κάθε περίπτωση, συνυπολογίζονται οι περιπτώσεις εμφάνισης των εκτάκτων φορτίσεων, δηλαδή οριζοντιος άνεμος της αυτής φοράς με την Ζ-συνιστώσα μαζί με ομόφορες αδρανειακές δυνάμεις. 7 / 50

4. ΕΠΙΛΥΣΗ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (Μ.Π.Σ.) Εικόνα 1: Μοντελοποίηση γερανογέφυρας με στοιχεία δοκού Το τρισδιάστατο μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε περιλαμβάνει 50 κόμβους και 57 στοιχεία δοκών. Στο Παράρτημα επισυνάπτονται τα αριθμητικά αποτελέσματα από την εφαρμογή προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων, για τη συνολική εικόνα της συμπεριφοράς της κατασκευής κατά τις περιπτώσεις φόρτισης, που καλύπτουν πλήρως τις αναμενόμενες εφαρμογές. Μέγιστες τάσεις [σvonmises] Από τις 12 περιπτώσεις φόρτισης που εξετάστηκαν, η περίπτωση «κινητό φορτίο στον αριστερό πρόβολο» στην ειδική περίπτωση, η οποία δεν προβλέπεται, αλλά και δεν είναι εύκολο να πραγματοποιηθεί με τα υπ όψιν φορτία Συνιστώσεις κινητού φορτίου [Ν] Υ-συνιστώσα Χ-συνιστώσα Ζ-συνιστώσα -158030-25030 0 εμφάνισε την μεγαλύτερη καταπόνηση στη διατομή του φορέα. Οι δυνάμεις στην πλέον καταπονούμενη διατομή είναι: F x F y * F z * 2.086 Ε5 [N] 1.953 Ε5 [N] 1.001 Ε5 [N] * είναι οι μέγιστες εγκάρσιες δυνάμεις, που εμφανίζονται σε άλλη διατομή από την F x 8 / 50

ενώ οι αντίστοιχες τάσεις έχουν τις τιμές: σ x τ y τ z 12.72 [N/mm 2 ] 11.91 [N/mm 2 ] 6.10 [N/mm 2 ] Οι ροπές στην ίδια διατομή είναι: Μ x Μ y * Μ z * 7.36 Ε7 [Nmm] 1.385 Ε8 [Nmm] 4.91 Ε8 [Nmm] * είναι οι μέγιστες εγκάρσιες ροπές, που εμφανίζονται σε άλλη διατομή από την Μ x ενώ οι αντίστοιχες τάσεις έχουν τις τιμές: τ ο σ y σ χ 62.3 [N/mm 2 ] 85.6 [N/mm 2 ] 127.3 [N/mm 2 ] Η, δε, συνιστώσα κατά von Mises ισούται με 197.8N/mm 2, τιμή μικρότερη του ορίου των 235N/mm 2 (θεωρείται χάλυβας S235). Πρέπει να σημειωθεί ότι, λόγω κατασκευαστικών και λειτουργικών λόγων, η περίπτωση αυτή λειτουργίας (φορτίο στο άκρο του πρυμναίου προβόλου) αποκλείεται για τα ονομαστικά φορτία. Εκτός αυτού, την ασφάλεια αυξάνει το γεγονός ότι η ισοδύναμη τάση ελήφθη με τη συμμετοχή των μέγιστων τάσεων, ανεξαρτήτως της διατομής στην οποία εμφανίζονται. Μέγιστες μετατοπίσεις [mm] Χ Y z 118-21.1 16.6 Η μέγιστη μετατόπιση κατά τον άξονα Χ οφείλεται στην οριζόντια δύναμη των 16t που επιβάλλεται στον σύνδεσμο του πρωραίου πυλώνα, αλλά και στις αρθρώσεις μεταξύ φορέων και πρωραίου πυλώνα. Η μέγιστη μεταβολή της (οριζόντιας) μετατόπισης κατά τον Χ-άξονα δεν θα υπερβαίνει τα 58mm, για μεταβολή της γωνίας του σχοινιού πόντισης κατά ±9 ο. 9 / 50

5. ΥΠΟΧΩΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΔΡΑΣΕΩΝ ΚΑΤΑ 10MM Θεωρείται η υποχώρηση κατά 10mm κάθε άρθρωσης ξεχωριστά και ελέγχεται η επίπτωση στην καταπόνηση της κατασκευής. Για την πλέον καταπονούσα περίπτωση «κινητό φορτίο στον πρυμναίο πρόβολο», με τα πλήρη φορτία Συνιστώσεις κινητού φορτίου [Ν] Υ-συνιστώσα Χ-συνιστώσα Ζ-συνιστώσα -158030-25030 0 εμφανίστηκε η μεγαλύτερη καταπόνηση διατομής του φορέα. Οι δυνάμεις στην πλέον καταπονούμενη διατομή είναι: F x F y F z 2.23 Ε5 [N] 1.50 Ε5 [N] 1.079 Ε5 [N] ενώ οι αντίστοιχες τάσεις έχουν τις τιμές: σ x τ y τ z 13.6 [N/mm 2 ] 9.1 [N/mm 2 ] 6.6 [N/mm 2 ] Οι ροπές στην ίδια διατομή είναι: Μ x Μ y Μ z 7.48 Ε7 [Nmm] 1.385 Ε8 [Nmm] 5.15 Ε8 [Nmm] ενώ οι αντίστοιχες τάσεις έχουν τις τιμές: τ ο σ y σ χ 63.3 [N/mm 2 ] 86 [N/mm 2 ] 133.5 [N/mm 2 ] Η αντίστοιχη συνιστώσα κατά von Mises ισούται με 203.5N/mm 2 και είναι μικρότερη του ορίου των 235N/mm 2. Συνεπώς, η υποχώρηση μιας από τις τέσσερεις εδράσεις δεν δημιουργεί πρόβλημα στη στατική συμπεριφορά της κατασκευής 10 / 50

6. ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ Εικόνα 2: Αρίθμηση αρθρώσεων Στην ανωτέρω εικόνα (Εικόνα 2), φαίνεται η αρίθμηση των αρθρώσεων, όπως αναφέρεται στους επισυναπτόμενους πίνακες αποτελεσμάτων των υπολογισμών με την Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων. Λόγω της συμμετρίας της γερανογέφυρας κατά τον διαμήκη άξονα, τα αδρανειακά φορτία και τα φορτία ανέμου ελήφθησαν συγγραμμικά και μόνο κατά τη φορά 20 21 (ή 34 35). Φορτία των αρθρώσεων Πίνακας 3: Φορτία αρθρώσεων Κόμβος Δυνάμεις [N] Px Py Pz 35-7.30 Ε4 21 1.74 Ε5 34-1.29 Ε5 Ροπές [Nmm] Mx My Mz 21-5.1 Ε7 0 34-7.69 Ε7 0 Οι τιμές του άνω πίνακα ελήφθησαν από τους επισυναπτόμενους υπολογισμούς με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων. 11 / 50

Τοποθετούνται τέσσερεις αρθρώσεις στις εδράσεις της γερανογέφυρας και δύο στη σύνδεση μεταξύ πρωραίου πυλώνα και φορέων, όπως φαίνεται και στα επισυναπτόμενα μηχανολογικά σχέδια. Σχέδιο 3: Άρθρωση για τη σύνδεση της γερανογέφυρας με την εξέδρα 12 / 50

Υπολογισμοί κατά Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1.8 : Design of joints Συντελεστές gm0 = 1.1 gmp = 1.25 Μέτρο ελαστικότητας: E = 210000 Ν/mm 2 Αντοχή του πείρου σε διάτμηση: fu = 360 Ν/mm 2 Τάση διαρροής υλικού εκτός πείρου: fyy = 235 Ν/mm 2 Τάση διαρροής υλικού πείρου : fy = 355 Ν/mm 2 ε = (235 / fy) = 1 Έλεγχος πείρου-οπής Φορτία: (λαμβάνονται από τα αποτελέσματα των υπολογισμών με τη Μ.Π.Σ.) Μέγιστη κατακόρυφη δύναμη που παραλαμβάνει η άρθρωση: fvsd = 220200 N Μέγιστη οριζόντια διατμητική: fysd = 129000 N Μέγιστη καμπτική ροπή: msd = (Μ 2 x + M 2 y ) 0.5 = 9.23 Ε7 Nmm Διαστάσεις πείρου [mm] Εξωτερ. Διάμετρος da = 155 Εσωτερ. Διάμετρος di = 55 Μήκος (ενεργό) L = 330 Διατομή πείρου Α = π (da 2 - di 2 ) / 4 = 16493 mm 2 Ροπή αντίστασης πείρου Wd = π (da 4 - di 4 ) / 32 / da = 359794 mm 3 Αντοχή σχεδιασμού σε διάτμηση του πείρου fvrd = 0.6 Α fy / gmp = 2850050 N Έλεγχος fvrd = 2850050 > (fvsd 2 + fysd) 0.5 = 255204 ο πείρος αντέχει σε διάτμηση Αντοχή σχεδιασμού σε κάμψη του πείρου mrd = 0.8 Wd fy = 102181608 Nmm Έλεγχος mrd = 10.22 10 7 > msd = 9.23 10 7 ο πείρος αντέχει σε κάμψη 13 / 50

Αντοχή σχεδιασμού σε κάμψη και διάτμηση του πείρου Έλεγχος (msd / mrd) 2 + ((fvsd 2 +fysd 2 )) / fvrd) 2 = 0.824 < 1 ο πείρος αντέχει σε κάμψη + διάτμηση Αντοχή σχεδιασμού σε σύνθλιψη άντυγας του ελάσματος και του πείρου fbrd = 1.5 b da fy / gmp = 10564800 N Έλεγχος fbrd=10564800>fvsd=220200 έλασμα και πείρος αντέχουν σε σύνθλιψη άντυγας Καμπτόμενη και θλιβόμενη διατομή σωλήνος Έλεγχος 2da / (da - di) = 3.04 < 50 ε = 50 αποδεκτή η σχέση διαμέτρου/πάχους πείρου Έλεγχοι διατομών των ελασμάτων σε διάτμηση ελάσματα πάχους t=26mm και πλάτους b=150mm Έλεγχος b t fyy / ( 3 gm0) = 481038 > 220200 αντέχουν σε διάτμηση Έλεγχοι ραφών συγκόλλησης Τα παρακάτω φορτία προέκυψαν από τους υπολογισμούς με την ΜΠΣ. Κατακόρυφο φορτίο Py = 1.74 Ε5 [N] Διατμητικό φορτίο Px = -7.3 Ε4 [N] Διατμητικό φορτίο Pz = 1.29 Ε5 [N] Καπτικό φορτίο Μx = -5.1 Ε7 [Nmm] Στρεπτικό φορτίο Τy = -7.69 Ε7 [Nmm] α) Άνω τεμάχιο με το άκρο του ποδιού των πυλώνων Χαρακτηριστικά μεγέθη της διατομής της ραφής της συγκόλλησης πάχος ραφής συγκόλλησης 19 mm A [mm 2 ] Jo [mm 4 ] Wo [mm 4 ] Jxx [mm 4 ] Wxx [mm 4 ] 1.71 Ε4 1.71 Ε8 1.71 Ε6 7.48 Ε7 9.97 Ε5 τάσεις 14 / 50

σ y1 σ y2 τ t τ x τ z -51.1 10.2-45.0-4.3-7.5 ισοδύναμη τάση σ ν = 69.4 Ν/mm 2 < 100 N/mm 2 Σημείωση: Παρά το γεγονός ότι οι μέγιστες δυνάμεις και ροπές δεν εμφανίζονται στην ίδια άρθρωση, εν τούτοις, για λόγους ασφαλείας, θεωρήθηκαν ότι δρούν ταυτόχρονα και στην ίδια άρθρωση. Σχέδιο 4: Ραφές συγκόλλησης β) Κάτω τεμάχιο με την πλάκα σύνδεσης Χαρακτηριστικά μεγέθη της διατομής της ραφής της συγκόλλησης Πάχος ραφής συγκόλλησης 13.5 mm A [mm 2 ] Jo [mm 4 ] Wo [mm 4 ] Jxx [mm 4 ] Wxx [mm 4 ] 20250 5.4 Ε6 9 Ε4 2.607 Ε7 1.58 Ε5 τάσεις σ y1 σ y2 τ t τ x τ z -23.9 8.6-63.3-3.6-6.4 ισοδύναμη τάση σ ν = 68.6 Ν/mm 2 < 100 N/mm 2 15 / 50

Σημείωση: Παρά το γεγονός ότι οι μέγιστες δυνάμεις και ροπές δεν εμφανίζονται στην ίδια άρθρωση, εν τούτοις, για λόγους ασφαλείας, θεωρήθηκε ότι δρούν ταυτόχρονα και στην ίδια άρθρωση. γ) Εσωτερικές ραφές ελασμάτων Σχέδιο 5: Εσωτερικές ραφές ελασμάτων Πάχος ραφής συγκόλλησης: 10mm A [mm 2 ] Jo [mm 4 ] Wo [mm 4 ] Jxx [mm 4 ] Wxx [mm 4 ] 1.96 Ε4 2.18 Ε8 2.1 Ε6 8.31 Ε7 1.1 Ε6 Από την σύγκριση των χαρακτηριστικών των ραφων α) και γ) προκύπτει ότι και οι ραφές αυτές δεν εμφανίζουν πρόβλημα αντοχής Έλεγχος πλάκας σύνδεσης της άρθρωσης Τα φορτία των αρθρώσεων μεταφέρονται στην πλάκα Κατακόρυφο φορτίο Py = 1.74 Ε5 [N] Διατμητικό φορτίο Px = -7.3 Ε4 [N] Διατμητικό φορτίο Pz = 1.29 Ε5 [N] Καπτικό φορτίο Μx = -5.1 Ε7 [Nmm] Στρεπτικό φορτίο Τy = -7.69 Ε7 [Νmm] Οι κοχλίες της εφελκυόμενης πλευράς θα παραλάβουν από την εξίσωση των ροπών, ως προς τον άξονα πλώρης-πρύμνης (Μx/127.5 Py/2)/4 *127.5/205= 703 10 2 Ν ή έκαστος αξονικό φορτίο 17575 Ν 16 / 50

Σχέδιο 6: Πλάκα έδρασης Ορθές τάσεις σ = 17575/452 = 38.8 Ν/mm 2 Οι διατμητικές τάσεις από την στρεπτική ροπή Τy τ = 32041/452 = 70.9 Ν/mm 2 Οι διατμητικές τάσεις από τη τέμνουσα δύναμη Ρz τ = 1.29 10 5 /452/12 = 23.8 Ν/mm 2 Οι διατμητικές τάσεις από τη τέμνουσα δύναμη Ρx τ = 7.3 10 4 /452/12 = 13.5 Ν/mm 2 H ισοδύναμη τάση σ v = 38.8 2 + 3(70.9+23.8+13.5) 2 = 191.4 Ν/mm 2 < < αντοχή που αντιστοιχεί σε κοχλία ποιότητας 10.9 DIN 267 με τάση θραύσης 1000 N/mm 2 οι κοχλίες Μ24 ποιότητας 10.9 DIN 267 αντέχουν 17 / 50

Η πλάκα καταπονείται κυρίως σε κάμψη με καμπτική ροπή Μ = 70300 * 80 = 5.624 10 6 Nmm και έχει ροπή αντίστασης W = 4.03 10 4 mm 3 Η ορθή τάση που καταπονεί την πλάκα σ = 139 Ν/mm 2 < 235 Ν/mm 2 η πλάκα έδρασης αντέχει σε κάμψη 18 / 50

7. ΔΙΠΛΟΣ ΦΟΡΕΑΣ Η διαδικασία του υπολογισμού βασίζεται κυρίως στους παρακάτω ευρωπαϊκούς κανονισμούς: prenv 1993-6 Crane supporting structures (N760E) prenv 1993-1-3: 2004 Eurocode 1: Actions on structures. Part 3: Actions induced by cranes and machinery prenv 1993-1-5: 2004 Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1.5: Plated structural elements prenv 1993-1-1: 2004 Eurocode 3: Design of steel structures. Part 1.1: General structural rules Σχέδιο 7: Ο διπλός φορέας επί του οποίου κυλίεται το φορείο των τροχαλιών εργασίας (τομή) Η υπολογιστική διαδικασία ακολουθεί κατά κύριο λόγο τον Ευρωκώδικα με θεώρηση του φορέα ως αμφιέριστης δοκού με κινητό φορτίο. 19 / 50

Διαστάσεις φορέα Ολικό μήκος φορέα Lo = 20650 mm Μήκος φορέα μεταξύ στηρίξεων L = 15330 mm Μήκος αριστερού προβόλου Lαρ = 4345 mm Μήκος δεξιού προβόλου Lδεξ = 975 mm Μέγιστη απόσταση μεταξύ εγκαρσίων ενισχυτικών διαφραγμάτων α = 1500 mm Εξωτερική απόσταση πλευρικών ελασμάτων Πλάτος κάτω πέλματος Πλάτος άνω πέλματος Πάχος πλευρικών ελασμάτων Πάχος κάτω πέλματος Πάχος άνω πέλματος Ύψος πλευρικών ελασμάτων Ολικό ύψος φορέα b = 350 mm b1 = 450 mm b2 = 450 mm tw = 5 mm t1 = 5 mm t2 = 9 mm hw = 850 mm h = 864 mm Ενισχυτικές γωνίες κορμών ( L 40.20.4 ) Αριθμός διαμήκων ενισχύσεων ενός κορμού n = 3 Ενισχυτική λάμα άνω πέλματος 50.5 Αριθμός διαμήκων ενισχύσεων άνω πέλματος nn = 1 ANTOXEΣ ΧΑΛΥΒΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Χάλυβας fy = 235 Ν/mm 2 Χάλυβας κάτω πέλματος fyd = 235 Ν/mm 2 Χάλυβας κορμού fyw =235 Ν/mm 2 XΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΟΥ Ε = 210000 N/mm 2 γ = 78500 / 10 9 N/mm 3 ε = (235 / fy) 20 / 50

TAXYTHTEΣ ταχύτητα ανόδου φορτίου [m/min]: vh1 = 10 Ταχύτητες οριζόντιας κίνησης φορείου [m/min]: vs1 = 10 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ Μήκος φορέα: Απόσταση τροχών του βαρουλκοφορείου #1: Ελάχιστη απόσταση προσέγγισης αριστερής τροχιάς από αριστερό άκρο του φορείου Ελάχιστη απόσταση προσέγγισηςαπό δεξί άκρο του φορείου στην δεξιά τροχιά L = 15330 mm rd1 = 1022 mm s01 = 1080 mm s12 = 985 mm ΦOPTIA ωφέλιμο φορτίο: qh1 = 160000 Ν Bάρος αρπάγης: qc1 = 0 Βάρος φορείου: qcr1 = 8400 Ν Σημειακό φορτίο (2 άτομα με εργαλεία): qpoint = 2500 Ν Απόσταση σημειακού φορτίου από αριστερά: lpoint = 7665 mm Απόσταση σημειακού φορτίου από άξονα συμμετρίας της διατομής: lpointx = 300mm Κατανεμημένο ομοιόμορφα φορτίο (διάδρομος): q = 500 N/m Απόσταση κατανεμημένου φορτίου από άξονα συμμετρίας της διατομής: qx = 300 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ Μερικοί Συντελεστές Ασφαλείας γ0 = 1.1 γ1 = 1.1 γw = 1.25 γs = 1.35 γmf = 1.25 γff = 1 21 / 50

Δυναμικοί Συντελεστές προσαύξησης φορτίων φ1, φ2, φ5, φ7 φ1 = 1.1 φv = 0.34 fav = 1.1 φ2 = fav + φv * vh1 =1.156 φ5 = 1.5 xb = 1 φ7 = 1.25 + 0.7 * (xb - 0.5) =1.6 Συντελεστής τριβής μ = 0.2 Συντελεστές κόπωσης lis = 0.315 lit = 0.5 TPOXIEΣ Χαρακτηριστικές διαστάσεις τροχιών πλάτος επαφής bks = 60 mm ύψος hks = 40 mm ροπή αδρανείας iks = bks * hks 3 / 12 = 320000 mm 4 πλάτος έδρασης bfr = bks = 60 mm επιφάνεια της διατομής vks = bks * hks =2400 mm 2 Ενισχυτική λάμα κάτω από τις τροχιές Πάχος px = 0 Πλάτος lx = 0 ΑΝΤΟΧΗ ΡΑΦΗΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ Συντελεστής αντοχής ραφής συγκόλλησης bw = 0.8 fu = 360 N/mm 2 Κατηγορία ραφής συγκόλλησης: 10 dsc = 100 ΔΥΝΑΜΕΙΣ Ανεμοπίεση pair = 0.0008 Ν/mm 2 22 / 50

Θέση κατά μήκος του φορέα της μέγιστης καμπτικής ροπής y1 = 5913 mm Μέγιστο φορτίο [Ν] ενός τροχού με συντελεστή προσαύξησης q1 = (qcr1 * φ1 + qh1 * φ2) / 4 * γs = 65578 N Μέγιστη δύναμη [Ν] σε τροχό: maxkrft = 65578 N Μέγιστο φορτίο [Ν] ενός τροχού χωρίς συντελεστή προσαύξησης: maxkrft0 = 56835 N Μέγιστο φορτίο [Ν] ενός τροχού μόνο από ωφέλιμο φορτίο: q10 = qh1 / 4 = 40000 N Μέγιστο φορτίο [Ν] ενός τροχού μόνο από ωφέλιμο φορτίο και φορείο: q11 = (qh1 + qcr1) / 4 = 42100 N ΑΔΡΑΝΕΙΑΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ Διαμήκεις αδρανειακές δυνάμεις (συντ.τριβής μ) k1 = φ5 * μ * (qcr1 * φ1 + qh1 * φ2) / 4 = 14573 N Εγκάρσιες αδρανειακές δυνάμεις από φορείο m11 = 0.1 * (qh1 + qcr1) = 16840 N m12 = -m11 = -16840 N ht2 = m11 = 16840 N ΜΕΓΙΣΤΗ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΤΕΜΝΟΥΣΑ ΔΥΝΑΜΗ (ΣΤΟ ΑΚΡΟ ΤΗΣ ΔΟΚΟΥ) maxvysd = 126450 N ΜΕΓΙΣΤΗ ΚΑΜΠΤΙΚΗ ΡΟΠΗ ΛΟΓΩ ΚΙΝΗΤΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ maxmy = 469707097 Nmm Καμπτική ροπή στο εγκάρσιο επίπεδο από εγκάρσια αδρανειακά φορτία mzsd = 8318960 Nmm ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΤΕΜΝΟΥΣΑ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΚΑΜΠΤΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ vsd = 71600 N MΕΓΙΣΤΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΤΕΜΝΟΥΣΑ ΑΠΟ ΑΝΕΜΟΠΙΕΣΗ vzsd = 951 23 / 50

K. B. ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ, ΒΑΡΟΣ Ροπές των επιφανειών ως προς το κατώτατο σημείο της διατομής s = 8113580 mm 3 Επιφάνεια της διατομής epif = 16394 mm 2 Θέση του κ.β. της διατομής ως προς το κατώτατο σημείο της διατομής y0 = 495 mm Ροπή αδρανείας Jy Jy = 1910174184 mm 4 Ροπή αδρανείας ως προς τον κατακόρυφο άξονα Ροπές των επιφανειών ως προς την κατακόρυφο από το δεξί άκρο της διατομής s = (t 1 + t 2 ) b 2 / 2 + t 3 h w (b - b 0 - t 3 / 2) + t 4 t w (b 0 + t 4 / 2) = 3108187 mm 3 Θέση του κάθετου Κ.Β.-άξονα από το δεξί άκρο yx0 = s / ((t 1 + t 2 ) b + h w (t 3 + t 4 )) = 210 mm Ροπή αδρανείας Jx Jx = (t 1 + t 2 ) b (b / 2 - yx0) 2 + t 3 h w (b - b 0 - t 3 / 2 - yx0) 2 + t 4 h w (b 0 + t 4 / 2 - yx0) 2 + (t 1 + t 2 ) b 3 / 12 + h w (t 3 3 + t 3 4 ) / 12 = 362582710 mm 4 Bάρος της διατομής μαζί με την τροχιά baros = 22414 N Βάρος ανά μέτρο baro = 146.2 kg/m ΜΕΓΙΣΤΗ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΤΕΜΝΟΥΣΑ vysd = 141580 N ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΤΕΜΝΟΥΣΑ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΚΑΜΠΤΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ vsd = 90189 N ΜΕΓΙΣΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΤΡΟΧΟΥ qrmax = 65578 N ΜΕΓΙΣΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΤΡΟΧΟΥ ΧΩΡΙΣ ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ qrmax0 = 56835 N 24 / 50

ΜΕΓΙΣΤΗ ΚΑΜΠΤΙΚΗ ΡΟΠΗ ΣΤΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΕΠΙΠΕΔΟ mom =((baros + q L) L /8 + qpoint (L - lpoint) lpoint φ1/l + maxmy / γs) γs = 569530415 Nmm ΕΛΕΓΧΟΙ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΒΕΛΟΣ Βέλος μόνο από ωφέλιμο φορτίο belon = 14.9 mm 14.9 / L = 1/1029 <1 / 1000 επιτρεπόμενο Βέλος από το συνολικό φορτίο belos = 18.7 mm 18.7 / L = 1/820 < 1 / 600 επιτρεπόμενο ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΙΑΤΟΜΗ Αδρανειακά στοιχεία διατομής ieff = 1429544922 mm 4 weffo = 3327687 mm 3 weffu = 3290782 mm 3 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΚΑΜΠΤΙΚΗ ΡΟΠΗ mrdu = 703030727 Nmm mrdo = 710914990 Nmm Αντοχή σε καμπτική ροπή mrd = 710914990 Nmm ΜΕΓΙΣΤΗ ΚΑΜΠΤΙΚΗ ΡΟΠΗ mom = 569530415 < mrd = 710914990 αποδεκτή καμπτική ροπή ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΕ ΛΟΞΗ ΚΑΜΨΗ ΚΑΙ ΑΞΟΝΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ φ = 1.1 Αξονικές δυνάμεις or1 = (k1 + k2 + k3) * γs / (b * t 2 * fy / γ0) = 0.023 25 / 50

Ροπή κάμψης από ίδιο βάρος h1 = y0 = 495 mm h2 = h - h1 = 369 mm mgsd = (b * (t 1 + t 2 ) + h w * (t 3 + t 4 ) + bks * hks) / 8 * γs * γ * L 2 = 50744076 Nmm wply = (t 3 + t 4 ) * ((h2 - t 2 ) 2 / 2 + (h1 - t 1 ) 2 / 2) + b * t 1 * (h1 - t1 t 1 / 2) + b * t 2 * (h2 - t 2 / 2) = 4432894 mm 3 or2 = (mgsd + maxmy) * γ0 / wply / fy = 0.55 at = 1.25 or3 = mzsd * γ0 / ((t 1 * b 3 + t 2 * b 3 ) / 12 / (b / 2)) / at / fy = 0.066 Στρεπτικές ροπές στις θέσεις των φορτίων των τροχών mta = maxkrft * bks / 4 + ht2 γs (h2 + t 2 + hks) = 10097214 Nmm mtb = maxkrft * bks / 4 - ht2 γs (h2 + t 2 + hks) = -8457751 Nmm ma = ((2 L - rd1) / 4) (mta / (h w + ( t 1 + t 2 ) / 2) (2 L + rd1) / 4 / L) +((2 L - rd1) / 4) (mtb / (h w + ( t 1 + t 2 ) / 2) (2 L - 3 rd1) / 4 / L) = 12198490 Nmm or4 = ma * γ0 / (b 2 t 2 / 6) / at / fy = 0.15 Κάμψη από πλευρικό άνεμο κάθετο στο πλευρό του φορέα or5 = (h pair * L 2 / 8) * b / Jx γ0 / fy = 0.12 or1+or2+or3+or4+or5=0.79<1 επάρκεια σε λοξή κάμψη και αξονική δύναμη ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΔΙΑΤΜΗΣΗ η = 1.2 e2 = c tf (c / 2 + t 3 / 2) / (c tf + 30 ε t 3 t 3 ) = 3.96 mm e1 = (c + t 3 ) / 2 - e2 =18.5 mm ist = e2 2 * 30 ε t 3 t 3 + e1 2 4 c tf + 30 ε t 3 / 12 + tf c 3 / 12 = 89654 mm 4 ktst = 9 (h w / a) 2 (n ist / t 3 3 / h w ) 0.75 = 5.8 3 a / h w = 1.74 < 3 kt = 4.1 + (6.3 + 0.18 * ist / t 3 / h w ) / a 2 3 + 2.2 * (ist / t 3 / h w ) 1 / 3 = 12.42 λw = h w / (37.4 * t 3 * ε * (kt)) = 1.29 Έλεγχος σε διάτμηση για το μεγαλύτερο επί μέρους φάτνωμα hw1 είναι το μέγεθος του μεγαλύτερου φατνώματος hw1 = 400 mm λw >= 1.08 xw = 1.37 / (0.7 + λw) = 0.69 Συμβολή κορμών στην αντίσταση σε διατμητικό λυγισμό vbwrd = xw * fyw * h w * t 3 / (3) / γ1 = 360967 N Συμβολή φλαντζών στην αντίσταση σε διατμητικό λυγισμό δε χρειάζεται να ληφθεί υπόψη 26 / 50

Αντοχή σε διάτμηση vbwrd = 360967 > vysd =14579 δεν υπάρχει κίνδυνος από διατμητικό λυγισμό Έλεγχος στρεπτικού λυγισμού διαμήκων ενισχύσεων κορμών (tf / c) 2 = 0.01> 5.3 * dy / Ε = 0.0002 δεν υπάρχει κίνδυνος λυγισμού στα διαμήκη ενισχυτικά του κορμού EΓΚΑΡΣΙΑ ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΑ ΕΛΑΣΜΑΤΑ (Κατά το EC 3 Part 1.5 Plated structural elements 9./ p. 30) Έλασμα ως πλάκα ψ = -(y0 - t1 - hs) / (hw - y0 + t1) =-1.08 I-1 > ψ > -3 ks = 5.98 * (1 - ψ) 2 = 25.9 lp = ((hw - 2 * 2 * wl) / t4) / (28.4 * ε * ks) = 1.15 Ilp > 0.673 ro = (lp - 0.055 * (3 + ψ)) / lp 2 = 0.786 scrp = fy / lp 2 = 175.9 Ν/mm 2 Έλασμα ως υποστύλωμα Διάστημα μεταξύ εγκαρσίων ελασμάτων a = 1500 mm scrc = π 2 * Ε * t4 2 / 12 / (1-0.3 2 ) / (b - 2 * b0 - t3 - t4) 2 = 41.0 Ν/mm 2 tas = mom / jj * y0 = 147.6 Ν/mm 2 y00 = (y0 * epif - (hw + t1 + t2 / 2) * (b * t2 - aoeff)) / (hw (t3 + t4) + b * t1 + aoeff) = 523.7 mm ned = tas * (hw - y00) * (t3 + t4) / 2 = 240769 Ν sm = scrc / scrp * ned / (b - 2 * b0 - t3 - t4) * 2 / t4 = 66.1 Ν/mm 2 u = π 2 * Ε * (b - 2 * b0 - t3 - t4) / 2 / fy / 300 / (b - 2 * b0 - t3 - t4) * gm1 = 16.2 ist = sm / ee * ((b - 2 * b0 - t3 - t4) / pi) 4 * (1 + u) = 741184 mm 4 t4 * (b - 2 * b0 - t3 - t4) 3 / 12 = 16376666 > ist = 741184 επαρκή σε πάχος και πυκνότητα εγκάρσια ενισχυτικά hs * t4 3 / 12 + t4 * hs * ((b - b0 - t3 - t4) / 2) 2 = 19013541> 0.75 * hw * t4 3 = 79687 επαρκή σε ύψος τα εγκάρσια ενισχυτικά ΡΑΦΕΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ t t w = 3 vysd (2 (b - 2 b 0 - t 3 / 2 - t 4 / 2) (h - t 1 / 2 - t 2 / 2) t 1 + ((h - t 1 / 2 - t 2 / 2) 2 - h 2 w ) t 3 ) t t w = t t w / (2 (h - t 1 / 2 - t 2 / 2) 2 t 3 (6 (b - 2 b 0 - t 3 / 2 - t 4 / 2) t 2 + (h - t 1 / 2 - t 2 / 2) (t 3 + t 4 ))) t t w = t t w + lpoint* qpoint/ (b - 2 b 0 - t 3 / 2 - t 4 / 2) / (h - t 1 / 2 - t 2 / 2) / t 3 / 2) 27 / 50

t t w = t t w * t 3 / wl =7.06 Ν/mm 2 beff = bfr + hks * 0.75 + t 2 = 81.5 mm ifeff = beff t 3 2 / 12 + px t 3 2 / 12 + (lx - bks) t 3 2 / 12 = 6773 mm 3 Irf = ifeff + iks 0.75 3 + lx * px 5 / 3 + vks 0.875 (px + 0.437 hks) 2 = 279816 mm 3 leff = 3.25 (Irf / t 3 ) 1 / 3 = 124.3 mm σs = qrmax / (t 3 leff) t 3 / wl = 105.5 N/mm 2 sinh = 0.5 (exp(π h w / a) - exp(-π h w / a)) = 2.881 sin2h = 0.5 (exp(2 π h w / a) - exp(-2 π h w / a)) = 17.57 it = b t 3 2 / 3 = 109350 mm 4 cosh = 0.5 (exp(π * h w / a) + exp(-π h w / a)) = 3.05 3 ni = (0.75 a t 3 / it sinh 2 / (sin2h - 2 π h w / a)) 1 / 2) = 0.873 tanh = (exp(ni) - exp(-ni)) / (exp(ni) + exp(-ni)) = 0.703 mtsd = qrmax * bks / 4 = 819731 Nmm 2 σwed = 6 mtsd ni tanh / a / t 3 t 2 3 / wl 2 = 80.4 N/mm 2 σsd = ((σs + σwed) 2 + t t 2 w ) 1 / 2 = 186.1 N/mm 2 fvwd = fu / ( (3) bw γw) = 207.8 N/mm 2 σsd = 186.1 < fvwd = 207.8 δεν υπάρχει κίνδυνος στις συγκολλήσεις ΚΟΠΩΣΗ flat = (1 + φ2) / 2 = 1.078 qeis = lis * flat * qrmax0 =19305 N qeit = lit * flat * qrmax0 = 30643 N Ορθές τάσεις beff = bfr + hks * 0.75 + t 2 + (hks * 0.75 + px) t 3 2 / 12 = 1448 mm ifeff = beff * t 3 2 / 12 + px * t 3 2 / 12 + (lx - bks) t 3 2 / 12 = 89811 mm 4 Irf = ifeff + iks * 0.75 3 + lx * px 5 / 3 + vks * 0.875 * (px + hks * 0.437) 2 = 362854 mm 4 leff = 3.25 * (Irf / t 3 ) 1 / 3 = 135.6 mm σ1 = qeis / (t 3 * leff) =28.5 N/mm 2 σ2 = σwed * bks / 4 * qeis / mtsd =23.7 N/mm 2 (σ1+σ2) γf = 52.2<dsc/γmf=80 δεν υπάρχει κίνδυνος κόπωσης από ορθές τάσεις Διατμητικές τάσεις vv = qeit * (1 + (L - rd1) / L) = 59244 Ν 28 / 50

ts1 = vv * b * t 2 * h / 2 / (t 3 Jy) = 10.8 N/mm 2 ts2 = 0.2 σ1 = 5.7 N/mm 2 (ts1 + ts2) * γf=16.5<dsc/γmf = 80N/mm 2 Γερανογέφυρα της πλωτής εξέδρας Δ - Βερενίκη δεν υπάρχει κίνδυνος κόπωσης από διατμητικές τάσεις Αλληλεπίδραση ορθών με διατμητικές τάσεις (γf * (σ1 + σ2) / (dsc / γmf)) 3 + (γf * (ts1 + ts2) / (dsc / γmf)) 5 = 0.28 < 1 δεν υπάρχει κίνδυνος κόπωσης από αλληλεπίδραση ορθών με διατμητικές τάσεις ΙΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ Βέλος μόνο από φορτίο (έχει υπολογιστεί) belon = 14.9 mm Τμήμα βέλους μόνο από νεκρό φορτίο fc = 17/35*((baros + q*l)*l 3 /(48 E Jy) = 2.73 mm Συχνότητα κατακόρυφης ταλάντωσης ν = 5/( (belon + fc) = 1.2 Hz 29 / 50

8. ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ ΦΟΡΕΩΝ Ο περισσότερο καταπονούμενος σύνδεσμος, από τους δύο όμοιους συνδέσμους είναι εκείνος της πλώρης και συνεπώς ο έλεγχος θα περιοριστεί σ αυτόν. Σχέδιο 8: Σύνδεσμος φορέα πλώρης Οι τιμές καταπόνησης του κατωτέρω πίνακα προέκυψαν από την επίλυση με την Μ.Π.Σ. για την πλέον καταπονούσα τον σύνδεσμο περίπτωση. Η περίπτωση αυτή προκύπτει από: Κινητό φορτίο [Ν] κοντά στον πρωραίο πυλώνα με συνιστώσες Υ Χ Ζ -158030 0 25030 μαζί με οριζόντιο άνεμο της αυτής φοράς με την Ζ-συνιστώσα και ομόφορες αδρανειακές δυνάμεις 1. Έλεγχος μεταλλικής κατασκευής Πίνακας 4: Τιμές καταπόνησης του συνδέσμου φορέα-πλώρης Αριστερό άκρο Μέσο Δεξί άκρο Fx [Ν] 4.45 E4-4.45 E4-4.45 E4 Fy [Ν] 1.0 E5 1.0 E5 6.0 E4 Fz [Ν] 7.18 E4-8.82 E4 8.82 E4 T [Νmm] 2.24 E6-2.24 E6-2.24 E6 My [Nmm] -2.23 E7-1.60 E7 3.1 E7 Mz [Nmm] -2.91 E7 2.41 E7-0.77 E7 30 / 50

Χαρακτηριστικά της διατομής υπολογισμού Α = 4500 mm 2 Jy = 2.95 Ε7 mm 4 Jz = 4.15 Ε7 mm 4 Jo = 5.07 Ε7 mm 4 Wy = 2.95 Ε5 mm 3 Wz = 3.32 Ε5 mm 3 Wο=4.78 Ε5mm 3 Οι τάσεις που προκύπτουν περιέχονται στον κάτω πίνακα Πίνακας 5: Προκύπτουσες τάσεις στο σύνδεσμο φορέα-πλώρης Αριστερό άκρο Μέσο Δεξί άκρο σ x [N/mm 2 ] 173.0 136.7 138.2 τ [N/mm 2 ] 42.9 46.5 37.6 von Mises σ v [N/mm 2 ] 188.2 158.7 152.8 Και στις τρεις θέσεις, οι μερικές τάσεις, καθώς και η ισοδύναμη τάση, είναι σημαντικά μικρότερες των 235Ν/mm 2. Έλεγχος ραφών συγκόλλησης φλαντζών Χαρακτηριστικά της διατομής των ραφών συγκόλλησης Α = 6000 mm 2 Jy = 7.15 Ε7 mm 4 Jz = 1.17 Ε8 mm 4 Jo = 1.36 Ε8 mm 4 Wy = 5.5 Ε5 mm 3 Wz = 6.5 Ε5 mm 3 Wο = 9.0 Ε5mm 3 Πίνακας 6: Καταπόνηση ραφής συγκόλλησης αριστερής φλάντζας Αριστερή φλάντζα Fx [Ν] Fy [Ν] Fz [Ν] T [Νmm] My [Nmm] Mz [Nmm] 4.45 Ε4 1.0 Ε5 7.18 Ε4 2.24 Ε6-2.23 Ε7-2.91 Ε7 Πίνακας 7: Προκύπτουσες τάσεις στη συγκόλληση της αριστερής φλάντζας Αριστερή φλάντζα σ x [N/mm 2 ] 92.7 τ [N/mm 2 ] 31.1 von Mises σ v [N/mm 2 ] 107.2 31 / 50

Οι μερικές τάσεις καθώς και η ισοδύναμη τάση είναι σημαντικά μικρότερες των 180Ν/mm 2. Έλεγχος κοχλιών σύσφιξης φλαντζών Χαρακτηριστικά κοχλιών: Μ20 Χ 60 ποιότητας 10.9 DIN 267, Εμβαδόν ενεργού διατομής: Α=314 mm 2 Πίνακας 8: Καταπόνηση κοχλιών σύσφιξης φλαντζών Φορτία κοχλιών Fx [Ν] -7.18 10 4 Fy [Ν] 4.45 10 4 Fz [Ν] 1.0 10 5 T [Νmm] 2.91 10 7 My [Nmm] -2.23 10 7 Mz [Nmm] -2.24 10 7 Πίνακας 9: Προκύπτουσες τάσεις στην κοχλιοσύνδεση σ x [N/mm 2 ] 116.7 τ [N/mm 2 ] 82.1 von Mises σ v [N/mm 2 ] 183.9 Ο πλέον καταπονούμενος κοχλίας είναι ο ακραίος ο εφελκυόμενος από τις ροπές Μy με 10619Νmm και την Μz με 32000Νmm, ανακουφίζεται όμως από την Fx με δύναμη 5983Ν. Συνολική αξονική δύναμη για τον υπ όψη κοχλία: 36636Ν. Για την καλή λειτουργία της σύνδεσης συνιστάται προένταση των κοχλιών με ροπή σύσφιξης 150Νm, η οποία θα αυξήσει την αξονική καταπόνηση του κοχλία κατά περίπου 41200Ν. Η ισοδύναμη τάση τότε θα φθάσει τα 285.8Ν/mm 2. Με τάση θραύσης 1000 Ν/mm 2 (για την ποιότητα 10.9) οι κοχλίες δεν έχουν πρόβλημα αντοχής. 32 / 50

9. ΠΡΩΡΑΙΟΣ ΠΥΛΩΝΑΣ Σχέδιο 9: Πρωραίος πυλώνας Οι δυνάμεις στον πρωραίο πυλώνα έχουν προκύψει από την διαδικασία υπολογισμού της κατασκευής με πεπερασμένα στοιχεία. Κατακόρυφες στο μέσο από φορτία εκάστη Οριζόντια κάτω Καμπτικές ροπές στα οριζόντια τμήματα Δυνάμεις στο σκέλος Αξονική δύναμη στο σκέλος Μέγιστες ροπές κάμψης στο σκέλος P = 165700 Ν Q = 179000 Ν M = 62260 Νm Νsd= 185000 N Mysd = 71000000 Nmm Μzsd = 43000000 Νmm 33 / 50