Tretji del. mag. Anton Pristavec - Kontrola nosilnosti žerjavne proge 3. sklop

Σχετικά έγγραφα
8.0 PREČNI PREREZI. prof. dr. Darko Beg Sodelavec: Blaž Čermelj. Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo

Bočna zvrnitev upogibno obremenjenih elementov s konstantnim prečnim prerezom

6.0 SPOJI. prof. dr. Darko Beg Sodelavec: Blaž Čermelj. Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo

Optimiranje nosilnih konstrukcij

386 4 Virtualni pomiki in virtualne sile. A 2 x E 2 = 0. (4.99)

Tretja vaja iz matematike 1

Tehniška mehanika 1 [N]

Varnost v strojništvu

TRDNOST (VSŠ) - 1. KOLOKVIJ ( )

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

POROČILO. št.: P 1100/ Preskus jeklenih profilov za spuščen strop po točki 5.2 standarda SIST EN 13964:2004

r T = 1. Redukcija sile 2. Telo in težišče telesa

IZRAČUN MEHANSKIH LASTNOSTI IN DEFORMACIJ ENOSTRANSKO IN DVOSTRANSKO VPETEGA NOSILCA

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

Zadatak 4b- Dimenzionisanje rožnjače

primer reševanja volumskega mehanskega problema z MKE

1.4 Glavne normalne napetosti v nosilcu 145. Vzdolž nevtralne osi oklepajo normale ravnin glavnih napetosti s smerjo x naslednje kote

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Aksialne obremenitve DOPUSTNE NAPETOSTI IN DIMENZIONIRANJE

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Nosilne konstrukcije. Nosilni elementi, ki so obremenjeni izključno s tlačno obremenitvijo, imajo sledeče lastnosti:

3. VAJA IZ TRDNOSTI. Rešitev: Pomik v referenčnem opisu: u = e y 2 e Pomik v prostorskem opisu: u = ey e. e y,e z = e z.

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Državni izpitni center *M * SPOMLADANSKI ROK MEHANIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 9. junij 2007 SPLOŠNA MATURA

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

Glavni sistem:obremenjen s prvotno obtežbo: P. δ Pomik δ 10 :δ 10 = P (2L ) Reakciji pri levi in desni podpori: ΣV=0

Univerza v Ljubljani FS & FKKT. Varnost v strojništvu

ARHITEKTURA DETAJL 1, 1:10

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

3.5 OSI in GREDI GRADIVA ZA OSI IN GREDI

Poglavje 7. Poglavje 7. Poglavje 7. Regulacijski sistemi. Regulacijski sistemi. Slika 7. 1: Normirana blokovna shema regulacije EM

6.1.2 Togostna matrika linijskega elementa z ravno osjo po teoriji II. reda

I. Osnovne definicije in izhodišča

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

ZBIRKA NALOG IZ STROJNIH ELEMENTOV I. del

NEPARAMETRIČNI TESTI. pregledovanje tabel hi-kvadrat test. as. dr. Nino RODE

TEHNIŠKA MEHANIKA - sinopsis predavanj v šolskem letu 2014/2015

Dimenzioniranje nosaa. 1. Uvjeti vrstoe

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

IZRAČUN MEHANSKIH PARAMETROV NADZEMNEGA VODA

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

Državni izpitni center *M * JESENSKI IZPITNI ROK MEHANIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Četrtek, 27. avgust 2009 SPLOŠNA MATURA

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

PROJEKTIRANJE GRADBENIH KONSTRUKCIJ PO EVROKOD STANDARDIH

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

1. Newtonovi zakoni in aksiomi o silah:

ARMIRANOBETONSKI NADVOZ PREKO TREH POLJ

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

Univerza v Ljubljani FS & FKKT. Varnost v strojništvu

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013

OSNOVE STROJNIŠTVA (OST)

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

PRORAČUN GLAVNOG KROVNOG NOSAČA

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa

Kotne in krožne funkcije

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

TEHNIŠKA MEHANIKA - sinopsis predavanj v šolskem letu 2009/2010

+105 C (plošče in trakovi +85 C) -50 C ( C)* * Za temperature pod C se posvetujte z našo tehnično službo. ϑ m *20 *40 +70

- Geodetske točke in geodetske mreže

OSNOVE STATIČNE VARNOSTI IN STABILNOSTI KONSTRUKCIJ

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Državni izpitni center *M * JESENSKI IZPITNI ROK MEHANIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 31. avgust 2011 SPLOŠNA MATURA

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

Funkcije več spremenljivk

UVOD V ENERGIJSKE METODE V MEHANIKI KONSTRUKCIJ

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

Podobnost matrik. Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Diagonalizacija matrik

PRILOGA VI POTRDILO O SKLADNOSTI. (Vzorci vsebine) POTRDILO O SKLADNOSTI ZA VOZILO HOMOLOGIRANEGA TIPA

Vaja: Odbojnostni senzor z optičnimi vlakni. Namen vaje

Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba.

Nerazstavljive zveze Zvarni spoji

DOPUSTNA OBTEŽBA TAL

Analiza 2 Rešitve 14. sklopa nalog

Državni izpitni center *M * SPOMLADANSKI IZPITNI ROK MEHANIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 28. maj 2010 SPLOŠNA MATURA

Srednjenaponski izolatori

Varjenje polimerov s polprevodniškim laserjem

POPIS DEL IN PREDIZMERE

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

7. VAJA IZ MEHANIKE TRDNIH TELES. (tenzor deformacij II) (tenzor majhnih deformacij in rotacij, kompatibilitetni pogoji)

2. VAJA IZ TRDNOSTI. Napetostno stanje valja je določeno s tenzorjem napetosti, ki ga v kartezijskem koordinatnem. 3xy 5y 2

Matematika 2. Diferencialne enačbe drugega reda

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * FIZIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 10. junij 2016 SPLOŠNA MATURA

TEMELJI Ali se posedajo vsi temelji enako če se ne, zakaj ne? (D2)

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

ENERGETSKI STROJI. Energetski stroji. UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Katedra za energetsko strojništvo

Dijagrami: Greda i konzola. Prosta greda. II. Dijagrami unutarnjih sila. 2. Popre nih sila TZ 3. Momenata savijanja My. 1. Uzdužnih sila N. 11.

ΠΡΙΤΣΙΝΑΔΟΡΟΣ ΛΑΔΙΟΥ ΑΕΡΟΣ ΓΙΑ ΠΡΙΤΣΙΝΙΑ M4/M12 ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ - ΑΝΤΑΛΛΑΚΤΙΚΑ

Univerza v Ljubljani FS & FKKT. Varnost v strojništvu

PRORAČUN AB STUPA STATIČKI SUSTAV, GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE I MATERIJAL

Državni izpitni center *M * JESENSKI IZPITNI ROK MEHANIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Ponedeljek, 30. avgust 2010 SPLOŠNA MATURA

p 1 ENTROPIJSKI ZAKON

Statistična analiza. doc. dr. Mitja Kos, mag. farm. Katedra za socialno farmacijo Univerza v Ljubljani- Fakulteta za farmacijo

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΧΑΛΥΒΔΙΝΟΥ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ (EN & EN1998-1)

IZJAVA O LASTNOSTIH. 5. Po potrebi ime ali naslov pooblaščenega zastopnika, katerega pooblastilo zajema naloge, opredeljene v členu 12(2): -

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Naloge iz vaj: Sistem togih teles C 2 C 1 F A 1 B 1. Slika 1: Sile na levi in desni lok.

Transcript:

Tretji del 1

Tretji del Bočna zvrnitev Izbočenje pločevine (stojina, pasnica) Kontrola vertikalnih in horizontalnih pomikov Utrujanje materiala 2

Bočna zvrnitev 3

TEORIJA Poljudno o bočni zvrnitvi Konstrukcijske rešitve 4

Razlaga bočne zvrnitve Bočna zvrnitev je nevarna pri vitkih upogibno obremenjenih dolgih nosilcih, kjer ima prečni prerez majhentorzijski vztrajnostni moment. Pri bočni zvrnitviso deformacije upogibne in torzijske. Glej naslednje diapozitive! 5

Bočna zvrnitev Upogibne in torzijske deformacije Viličasta podpora Glej naslednji dia.! Viličasta podpora 6

Bočna zvrnitev Upogibne in torzijske deformacije 7

Bočna zvrnitev: - viličasta podpora, - destabilizirajoči položaj obremenitve, - stabilizirajoči položaj obremenitve Zagotavljanje ustreznega podpiranja rebra Glej naslednji diapozitiv! Sila zgoraj Sila spodaj 8

Rebra za podpiranje pri bočni zvrnitvi 9

Kritični moment za bočno zvrnitev Odvisen je od več togosti: E I z, G I t, E I ω E I z upogibna togost prereza-šibka os G I t torzijska togost prereza E I ω -torzijska togost prereza pri ovirani torziji 10

11

Porušitev nosilca Vzrok: bočna zvrnitev 12

Zmanjševanje nevarnosti bočne zvrnitve a) Uporaba prečnega prereza z velikim torzijskim vztrajnostnim momentom (npr. škatlasti prečni prerezi) b) Ojačitev tlačene pasnice c) Stransko podpiranje tlačene pasnice 13

a) Škatlasti prečni prerez brez in z diafragmo 14

b) Ojačena tlačena pasnica Utrujanje 15

Detajl -utrujanje 16

c) Stransko podpiranje tlačene pasnice 17

Stransko podpiranje tlačene pasnice 18

Izbočitev stojine Rebri nad podporo 19

Stransko podpiranje tlačene pasnice Podpiranje nad podporo 20

21

22

Stransko podpiranje žerjavne proge 23

Stransko podpiranje žerjavne proge 24

Rebri nad podporo: 1) Lokalni vnos sile 2) Členkasti tip podpore pri bočni zvrnitvi 25

Rebri nad podporo, bočno držanje z vijakom Utrujanje 26

SIST EN 1993-6:2007 Bočna zvrnitev Izračun EC 3-6 SIST EN 1993-6:2007; Žerjavne proge 27

Metoda izračuna (1): 1) Bočna zvrnitevpo EC 3-6, Poglavje 6.3.2.3 (uklon tlačene pasnice z delom stojine) 28

Metoda izračuna (2): 2) Bočna zvrnitev: teorija drugega reda (TDR) imperfekcija ovirana torzija linearno napetostno stanje v prerezu 29

Metoda izračuna (3): 3) Bočna zvrnitev po EC 3-6, Dodatek A teorija drugega reda imperfekcija ovirana torzija popolna plastifikacija prečnega prereza 30

Razlaga pojmov: Teorija prvega, drugega, tretjega reda Imperfekcija Ovirana torzija SLEDI KASNEJE! 31

Prva metoda Nadomestna palica 32

1)Bočna zvrnitevpo EC 3-6, Poglavje 6.3.2.3 (uklon tlačene pasnicez delom stojine) Metoda, ki jo zaradi enostavnosti najpogosteje uporabljamo v praksi. 33

Opis postopka nadomestna palica A Og Površina zgornje pasnice (tlačna pasnica + 1/5 stojine) i z,og Vztrajnostni radij zgornje pasnice za vertikalno os Notranje veličine (obremenitve) nadomestne palice z y y 34

Upogibni moment M y,ed nadomestimo z dvojico sil, ki delujeta v pasnicah Dvojica sil t f h t f razdalja med težiščema pasnice h h t f Glej tudi naslednji diapozitiv! 35

Določitev tlačne sile v pasnici zaradi upogibnega momenta (My) Dvojica sil N My = M y /h F N My N Og,Ed - v izračunu 36

Obremenitve nadomestne palice: - tlačna osna sila(n Og,Ed ) in - upogibni moment (M z,ed ) N Og,Ed + M z,ed Nadomestna palica obremenjena s tlačno silo in upogibnim momentom. Prečni prerez nadomestne palice Statične vrednosti prečnega prereza najdeš v prvem delu. 37

Formula za kontrolo bočne zvrnitve Poglavje 6.3.2.3 (1) in poenostavljene formula (6.62) Naslednji diapozitiv 38

str. 65 39

Izračun osne sile in uklonske dolžine Uklonska dolžina, dve polji 40

Izračun korekcijskih faktorje za uklon (χ z ) in upogib (k zz ) 41

42

Uklon palice obremenjene z osno silo in upogibnim momentom 43

Linearno napetostno stanje Druga metoda TDR, imperfekcija, ovirana torzija 44

Izpis iz ustreznega računalniškega programa (TDR) Kontrola napetosti Upoštevamo: imperfekcijo, TDR, ovirano torzijo Linearno napetostno stanje 45

Plastifikacija prečnega prereza Tretja metoda TDR, imperfekcija, ovirana torzija, plastifikacija prereza 46

Bočna zvrnitev po EN 1993-1-1 in EN 1993-6 (plastifikacija prečnega prereza) Notranje količine (NVM) izračunamo po TDR. Upoštevamo imperfekcijo in ovirano torzijo. Enačba 6.41 v EN 1993-1-1 dopolnjena z M w členom iz EN 1993-6, dodatek A Glej komentar v [1], str. 249 M w, Ed = T w, Ed (EC3 oznaka) torzijski moment ovirane torzije Glej naslednji diapozitiv! 47

48

Moment zaradi ovirane torzije 49

Podatki 50

Dokaz nosilnosti 51

Primerjava metod Metoda Izkoriščenost Opomba 1 77% Nadomestna palica (pasnica in 1/5 stojine), linearno napetostno stanje 2 81 % TDR, imperfekcija, ovirana torzija, linearno nap. stanje 3 40% TDR, imperfekcija, ovirana torzija, plastifikacija prereza 52

Malo teorije 53

TPR teorija prvega reda: mali pomiki, ravnotežje na nedeformiranem telesu TDR -teorija drugega reda: mali pomiki, (OSNOVNA STATIKA in TRDNOST, Kirchoffova teorija) ravnotežje na deformiranem telesu a) OSNOVNA TRDNOST UKLON, IZBOČITEV, problem lastnih vrednosti, določimo le kritično obremenitev; b) NATANČNEJŠI IZRAČUNI LINIJSKI IN PLOSKOVNIH KONSTRUKCIJ z računalniškimi programi in dobrim teoretičnim znanjem ; Timošenkova metoda, Newton- Raphson TTR - teorija tretjega reda: veliki pomiki, ravnotežje na deformiranem telesu, (SKRATKA BREZ POENOSTAVLJANJA RAČUNSKEGA MODELA, Uporabno: za raziskave, ugotavljanje napake metode razvite po TPR in TDR) 54

TDR in Timošenkova metoda Eksaktna Timošenkova teorija nosilca Mali pomiki Upoštevamo vpliv strižnih sil na pomik nosilca Uporabno za skeletne konstrukcije npr. hale 55

Običajno prerečunamo po TDR in Timošenko 56

Običajno prerečunamo po TDR in Timošenko 57

TDR Newton- Raphson metoda Veliki pomiki Obremenitev delimo v več korakov Osna sila in veliki pomiki izdatno vplivajo na velikost upogibnega momenta Uporabno za vitke konstrukcije ( npr. teleskopske ročice dvižnih delovnih ploščadi in avtožerjavov ) 58

TDR in Newton- Raphson metoda 59

TDR in Newton- Raphson metoda 60

TDR in Newton- Raphson metoda 61

Napake in delni varnostni faktorji 62

Vrste napak 1. Napaka računskega modela (zanemaritve in poenostavitve v teoriji) 2. Zaokrožitvene napake (veliki sistemi enačb, slabo pogojene matrike- dvomljivi rezultati) 3. Nenatančno poznavanje obtežb (predvsem zato potrebujemo varnostne faktorje) Zaradi naštetih napak potrebujemo varnostne faktorje (γ F, γ M ). 63

Teorija drugega reda TDR 64

Teorija drugega reda -TDR Pri teoriji drugega reda nastavljamo ravnotežne enačbe na deformiranem nosilcu (telesu). N N+dN TPR N ne vpliva na M TDR N vpliva na M 65

Imperfekcija 66

Globalna imperfekcija Npr. napake pri montaži 67

Lokalna imperfekcija Npr. os profila ni ravna 68

Lokalna imperfekcija na žerjavni progi Imperfekcija (za naš primer v = L/400) v vodoravni ravnini žerjavne proge v = L/400 TLORIS 69

Teorija TORZIJA: St. Venantovatozijain ovirana torzija 70

St. Venantova torzija in ovirana torzija St. Venantova torzija: prerez ostane ravninski Ovirana torzija: prerez se vboči 71

Vbočenje, Verwölbung, Warping Vbočeno 72

Če se pri torziji nosilec NEOVIRANO DEFORMIRA, se ne pojavijo dodatne napetosti. Če so torzijske DEFORMACIJE OVIRANE (vpetja prereza, skok M T ), nastanejo dodatne napetosti. Glej naslednji dia! 73

Ovirane in neovirane deformacije pri torziji Če se pri torziji nosilec NEOVIRANO DEFORMIRA, se ne pojavijo dodatne napetosti. Če so torzijske DEFORMACIJE OVIRANE (vpetja prereza), nastanejo dodatne napetosti. 74

Dodatne normalne in tangencialne napetosti zaradi ovirane torzije Dodatne normalne napetosti zardi ovirane torzije Osnovne tangenci. napetosti zaradi St. Venantove torzije Dodatne tangencialne napetosti zardi ovirane torzije 75

Občutljivost profilov na vbočenje Občutljivi profili so I, U in Z Upoštevamo St. Venant-ovo in ovirano torzijo Neobčutljivi so: L in T profili ter okrogle, kvadratne in pravokotne cevi Upoštevamo samo St. Venant-ovo torzijo 76

Dodatne napetosti nastanejo: Pri spremembi torzijskega momenta po osi nosilca Pri oviranju vbočenja (npr. vpetje, čelna plošča ) 77

Mesta kjer nastane ovirana torzija: -sprememba poteka M T, -podpora M T 78

Izbočenje 79

Izbočenje stojine 80

Vrste izbočenja stojine SIST EN 1993-1-5:2007 b) Lokalno plastificiranje stojine neposredno pod koncentrirano silo c) Lokalno izbočenje stojine neposredno pod koncentrirano silo d) Izbočitev celotnega polja zaradi prečne sile Crushing of the web Crippling of the web Buckling of the web b) c) d) 81

Izbočenje stojine zaradi kolesnega pritiska 82

Stojina: plastična deformacija ali lokalno izbičenje pod silo (Crippling) 83

Izbočenje stojine 84

Satasti nosilec 85

Povečanje nosilnosti pri izbočitvi OJAČITVE: HORIZONTALNA IN VERTIKALNA REBRA 86

Izbočenje stojine in ojačitve Problem Rešitev 87

Izbočenje stojine nad podporo 88

Izbočitevzaradi striga Ojačitev: Vertikalna rebra Diagonalna rebra 89

Izbočitev zaradi striga Ojačitev z vertikalnimi rebri 90

Izbočitev zaradi striga Ojačitev z diagonalnim rebrom 91

Izbočitev zaradi striga ojačitev vogala POŠEVNO REBRO Zelo učinkovito- teoretično pravilno 92

Izbočenje pasnice 93

Izbočenje tlačene pasnice škatlasti in I prečni prerez 94

Izbočenje pasnice Pasnica škatlastega prereza Pasnica polovica I prereza 95

Lokalno izbočenje pasnice 96

Lokalno izbočenje (tudi strig v stojini) 97

Ojačitve dolgih stojin 98

Ojačitev z vodoravnimi in navpičnimi rebri 99

Vodoravna rebra so pri tlačnih obremenitvah učinkovitejša kot vertikalna. Glej: Pristavec, Kramberger; Konstrukcije in naprave, drugi del, str. 129 100

Ojačitev stojine (proti izbočenju) 101

Toga in manj členkasta podpora 102

Kam namestimo rebra, da povečamo nosilnost pri izbočenju? 103

Vir: Petersen: Stahlbau,4. Auflage, str.411 α = a b Rebra ne smejo ležati v vozlišču izbočitveneoblike plošče. αne sme biti celo število 104

Vir: Petersen: Stahlbau,4. Auflage, str.424 Prečno rebro v tlačnem področju na višini 2/3 b ali 3/4 b. (b je višina stene) Močno poveča nosilnost. Dia kasneje! SAMO navpično rebro malo poveča nosilnost. Glej prejšnji dia! Če leži v vozlišču je, neučinkovito. Nad podporo : strig, najučinkovitejše je diagonalno rebro. Učinkovito je tudi vertikalno rebro. Način postavitve reber za prosto položeni nosilec (sl. d). 105

Žerjavna proga Thiele:Stahlbau, Teil2, str. 157, Primer 4 Rebro ne sme ukloniti 106

Rebro ne sme ukloniti 107

Postavitev vzdolžnih reber in izbočeneje 108

Ojačenje škatlastega prereza Dubbel, 18. izdaja,str. U 34 109

Računski model 110

Problem izbočenja zaradi N in My, Fz ter Vz σ z 111

Računski model za kontrolo izbočenja z upoštevanjem kolesnega pritiska V POLJU 970/1400 = 0.69 2/3 = 0.67 112

Interakcija med kolesnim pritiskom, upogibom in strigom Interakcija med: upogibnim momentom (σ x,ed ) prečno silo (kolesni pritisk) (σ z,ed ) strižno silo (τ Ed ) 113

Projektna napetost Odpornost (nosilnost) pri izbočenju, mejna napetost pri izbočenju 114

Porušitvenahipoteza za dvoosno napetostno stanje 115

Grafična predstavitev interakcije σ y = σ z 116

Kontrola vertikalnih in horizontalnih pomikov 117

Kombinacije za pomike Kombiniramo karakteristične obtežbe. Glej podatke! (γ F, ser = 1.0) Vertikalne sile na kolesih: R h = 57 kn (zaradi bremena) R g = 18 kn (zaradi lastne teže žerjava) Horizontalne sile na kolesih: H 1 = 20 kn, H 2 = 0 (poševni tek) H 1 = -H 2 = H M = 8.6 kn (pospeševanje / zaviranje) (Lastna teža ž.p. + LT žerjava + breme + poševni tek) γ F, ser ) v štirih pozicijah 118

Vertikalni pomiki Scia Engineer 119

Horizontalni pomiki zaradi poševnega teka; Scia Engineer 120

Kontrola pomikov L = 6 m (eno polje) Dopusti vertikalni pomik f z,dop = L/500 = 6000/500 = 12.0 mm u z = 5.6 mm < 12.0 mm Dopusti horizontalni pomik f y,dop = L/600 = 6000/600 = 10.0 mm u y = 3.6 mm < 10.0 mm 121

Utrujanje materiala 122

Žerjavna proga teče preko več podpor 123

Utrujanje žerjavne proge z dvema poljema računsko poenostavimo primer Utrujanje po EC3 z dvema poljema Vir: Seeßelberg,Kranbahnen, Berlin, 2006, str. 289 Samo dve polji Obtežba zaradi mačka 124

Podatki Žerjavna proga z dvema poljema: HEB 300, S235 Tirnica 50 30 mm (obrabljena), privarjena z dvojnim kotnim zvarom a= 5 mm (tirnice statično ne upoštevamo). Obremenitvena skupina žerjava: S 2 (EN 1991-3:2006, Annex B) Faktorji udarcev: ϕ fat,1 = 1.05 (LT), ϕ fat,2 = 1.065 (breme) (EN 1991-3:2006, Table 2.4) 125

Karakteristične vrednosti kolesnih pritiskov. Običajno poda proizvajalec žerjava. Karakteristične vrednosti kolesnih pritiskov (podatki): R g = 18.0 kn (zaradi teže žerjava) R h = 57.0kN (zaradi teže bremena) Kolesni pritisk F = ϕ fat,1 R g + ϕ fat,2 R h =1.05 18.0+1.065 57.0=79.6 kn LT breme 126

Obravnavani detajli, kategorije detajlov- trdnost utrujanja V polju pod kolesom Nad vmesno podporo 127

Statični sistem in izbrani prerez za dokaz Žerjav v poziciji 1 Žerjav v poziciji 4 128

Moment My Poz 1 Izračunamo [kn,m] 129

Moment My Poz 4 Izračunamo [kn,m] 130

Maks. napetosti v prerezu x=2.1m 131

Min. napetosti v prerezu x=2.1m 132

Razlika napetosti Δσ Podatki - izračunani σ x,maks = -60 MPa (pozicija 1) σ x,min = 11.7 MPa 12.0 MPa (pozicija 4) Razlika napetosti Δσ x = Δσ x,maks - Δσ x,min = -60-12 = 72.0 N/mm 2 133

Ekvivalenta razlika napetosti Δσ E,2 primerjalna napetost Vezana na N = 2 10 6 ciklov Δσ E,2 Δσ E,2 Δσ E,2 = λ Δσ x (enačba iz EC ) λ faktor ekvivalentnih poškodb 134

Faktor ekvivalentnih poškodb λ - EC 135

Izračun ekvivalentne razlike napetosti Δσ E,2 Δσ x =72.0 N/mm 2 (izračunamo) λ=0.315 ( Iz tabele 2.12) Δσ E,2 = λ Δσ x Δσ E,2 =0.315 72.0=23.0 MPa 136

Trdnost utrujanja za upogibno napetost v pasniciσ x s privarjeno ±σ x tirnico 137

Detajl (a) pasnica s privarjeno tirnico Trdnost utrujanja Δσ C = 125 MPa Vezana na N = 2 10 6 ciklov EC3 1-9, Tab. 8.2 -tip 2 138

Dokaz nosilnosti pri utrujanju Podatki izračunani Δσ E,2 = 23.0 MPa(ekvivalentna obremenitevdetajla) Δσ C = 125.0 MPa(trdnost utrujanja, kategorija detajla) Vezano na N = 2 10 6 ciklov Delni varnosti faktorji (EN 1991-3) γ Ff = 1.0 za obremenitev γ Mf = 1.0 za material 139

Dokaz nosilnosti pri utrujanju Globalna upogibna napetost σ x γ Ff σ C σ γ E,2 Mf = 1.0 23 125.0/1.0 = 0.21 1 σ x Dinamična nosilnost Δσ C = 125 MPa 140

Kolesni pritisk 141

Utrujanje kolesni pritisk Fz Dinamična nosilnost za kotni zvar 142

143

144

Kontrola polnostenskega varjenega I prereza 145

Dinamična nosilnost za kolesni pritisk Izvedba zgornjega zvara na stiku stojina/pasnica a) Kotni zvari niso primerni zaradi utrujanja b) K zvar - priporočljiv 146

147

Teorija o utrujanju 148

Pojmi iz teorije utrujanja: Poskusi na realnih detajlih (upoštevamo: velikost, zarezne učinke, zaostale napetosti ) Pogostost največje obremenitve Aklumulacija poškodb (Palmgren-Miner) Wöhlerjevi normirani diagrami 149

Poskusi na realnih detajlih 150

Pogostost največje obremenitve. Zelo zanimiv in pomemben podatek Skladišče manjša pogostost Livarna- izvlačenje ingotov /večja pogostost 151

Seštevanje delnih poškodb D = n1 n2 n3 + + +... N N N 1 2 3 1 152

Zveza med: številom obremenitvenih ciklov N, pogostostjo največje obremenitve p in dinamično dopustno napetostjo (trdnost utrujanja) 153

Zveza med: številom obremenitvenih ciklov N, pogostostjo največje obremenitve p in dinamično dopustno napetostjo (trdnost utrujanja) Dinamična dopustna napetost Število ciklov N DIN 15018 EC 3 prevzel 154

Izvleček EC3 155

Normirane Wöhlerjeve krivulje EC3 156

POMEN iz EC3 Δσ c Δσ D Δσ L 157

158

Vpliv velikosti zareznega učinka na dinamično nosilnost Vsak zvar predstavlja velik zarezni učinek 159

Vpliv kvalitete materiala na trdnost utrujanja. Vsa jekla fy< 700 MPaimajo enako dinamično nosilnost. 160

Faktorji, ki ne vplivajo na trdnost utrujanja so: Vrsta napetosti (nateg, upogib...) zanima nas samo σ 161

Faktorji, ki ne vplivajo na trdnost utrujanja so: Vrata dinamične obremenitve (utripno, izmenično...) zaradi velikih zaostalih napetosti se vse dogaja na meji tečenja 162

Nekaj napak zaradi utrujanja 163

164

165

Izvedba s sornikom (čisti členek) 166

Napaka pri montaži 167

Kotni zvar: razpoke zaradi utrujanja 168