außergewöhnliche Kombination max Q c1 max Q c2 max Q h1 max Q h2 HL - HTmax - HTmin - HS12 - HS22 - HB (kn)

Transkript

1 Kran POS 5.01 Typ t x mm Vertkale Radlasten Anteil aus Eigengewicht Massenkräfte kg kn kn max Q c ,00 132,50 HL 9,80 max Q c ,00 131,50 HTmax 13,00 Anteil aus Hublast HTmin 6,10 max Q h ,00 47,00 max Q h ,00 47,00 Horizontale Seitenkräfte Anteil aus Eigengewicht kn kg kn S 51,40 min Q c ,00 83,10 HS11 - min Q c ,00 75,50 HS12 35,20 Anteil aus Hublast HS21 - min Q h1 150,00 1,50 HS22 16,30 min Q h2 150,00 1,50 Pufferendkräfte HB (kn) 138,10 außergewöhnliche Kombination max Q c1 max Q c2 max Q h1 max Q h2 HL - HTmax - HTmin - HS12 - HS22 - HB (kn) 1,10 1,36 0,175 1,00 1,10 1,25

2 max Q c1 1,10 1,10 1,00 1,00 1,00 1,00 max Q c2 1,10 1,10 1,00 1,00 1,00 1,00 max Q h1 1,36 0,18-1,00 1,00 1,00 max Q h2 1,36 0,18-1,00 1,00 1,00 HL 1,10 1,10 1,10 1, HTmax 1,10 1,10 1,10 1, HTmin 1,10 1,10 1,10 1, HS ,00 HS ,00 HB (kn) ,25 kn max Q c1 132,50 145,75 145,75 132,50 132,50 132,50 132,50 max Q c2 131,50 144,65 144,65 131,50 131,50 131,50 131,50 max Q h1 47,00 64,06 8,23-47,00 47,00 47,00 max Q h2 47,00 64,06 8,23-47,00 47,00 47,00 HL 9,80 10,78 10,78 10,78 10, HTmax 13,00 14,30 14,30 14,30 14, HTmin 6,10 6,71 6,71 6,71 6, HS11 35, ,20 - HS12 16, ,30 - HB (kn) 138, ,63 max V1 Qc1+Qh1 209,81 153,98 132,50 179,50 179,50 179,50 max V2 Qc2+Qh2 208,71 152,88 131,50 178,50 178,50 178,50 Mt (knm) HTmax*a 2,86 2,86 2,86 2, Mt (knm) HS12*a ,04 - Mt (knm) HS22*a ,26 - Kran Träger HEA 400 a= 200,00 mm

3 Modelldaten Datei: 5.01_KRAN_1.twp Datum der Berechnung: Art der Berechnung: 3D Modell X Theorie I-er Ordnung Modalanalyse Stabilität Theorie II-er Ordnung Erdbebenberechnung Bauphasen NL-Berechnung Modellgrösse Knotenanzahl: 3 Anzahl Plattenelemente: 0 Anzahl Stabelemente: 2 Anzahl der Randelemente: 12 Anzahl der Grundlastfälle: 4 Anzahl der LFKombinationen: 5 Einheiten Länge: Kraft: Temperatur: m [cm,mm] kn Celsius Eingabedaten - Tragwerk Materialliste No Material E[kN/m2] μ γ[kn/m3] αt[1/c] Em[kN/m2] μm 1 Celik 2.100e e e Stabsätze Satz: 1 Querschnitt: IPBl 400, Fiktive Stabexzentr. Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I Celik 1.590e e e e e e T [cm] Punktlager Sätze K,R1 K,R2 K,R3 K,M1 K,M2 K,M e e e e+10 Stab 1. IPBl Satz der numerischen Daten Stab (1)

4 Lastfallliste LC 1 EIGENGEWICHT (g) 2 GZG kombination_1 3 GZG kombination_5 4 GZG kombination_6 5 LFKomb.: I+II Titel Eingabedaten - Belastung 6 LFKomb.: I+III 7 LFKomb.: Außergewöhnliche komb.: I+IV (I+IV) 8 LFKomb.: 1.35xI+1.35xII 9 LFKomb.: 1.35xI+1.35xIII Kranlasten Belastung 2: GZG kombination_1 Belastung 4: GZG kombination_6 P= P= P=10.78 P=14.30 M=2.38 P= P=14.30 M=2.38 Isometrie P= P= P= P= Belastung 3: GZG kombination_5 Isometrie P=35.20 M=7.04 P=16.30 M=3.26 Isometrie Punktlast No Lastfall X [m] Y [m] Z [m] Px [kn] Py [kn] Pz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm]

5 Wanderlast Lastfall 2: Wanderlast Lastfall 3: Wanderlast Lastfall 4: ΔL=0.2 m Einzellasten N Px[kN] Py[kN] Pz[kN] X1[m] Y1[m] o Einzelmoment N Mx[kNm] My[kNm] Mz[kNm] X1[m] Y1[m] o ΔL=0.2 m Einzellasten N Px[kN] Py[kN] Pz[kN] X1[m] Y1[m] o Einzelmoment N Mx[kNm] My[kNm] Mz[kNm] X1[m] Y1[m] o ΔL=0.2 m Einzellasten N Px[kN] Py[kN] Pz[kN] X1[m] Y1[m] o Belastung 1: EIGENGEWICHT (g) Statische Berechnung Auflagerreaktionen Belastung 2: GZG kombination_ (R2) -1.37(R2) (R2) (R2) (R2) (R2)

6 Belastung 3: GZG kombination_ (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) Belastung 4: GZG kombination_ Belastung 5: I+II (R2) -1.37(R2) (R2) (R2) (R2) (R2) Belastung 6: I+III (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) Belastung 7: Außergewöhnliche komb.: I+IV

7 Belastung 8: 1.35xI+1.35xII (R2) -1.85(R2) (R2) (R2) (R2) (R2) Belastung 9: 1.35xI+1.35xIII (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) (R2) Belastung 10: [GZG] 5-7 Belastung 10: [GZG] Isometrie Ergebnisse für die Stäbe: max u2= 1.87 / min u2= m / Isometrie Ergebnisse für die Stäbe: max u3= 2.39 / min u3= m / 1000 L=5,25 m = 5250 mm Begrenzungen vertikaler Verformungen f zul =L/600 = 5250/600 = 8,75 mm Vertikal Verformung: f=5,36 mm Nachweis: f < f zul 5,36 mm < 8,75 mm Begrenzung horizontaler Verformungen f zul,h =L/600 = 5250/600 = 8,75 mm Horizontal Verformung: f h =4,22 mm Nachweis: f h < f zul,h 4,22 mm < 8,75 mm

8 Bemessung (Stahl) 0.89 (9) Spannungskontrolle 0.53 Stabilitätskontrolle Stäbe 3-1 Querschnitt: IPBl 400 [S 355] [Satz: 1] EUROCODE 3 (EN :2005) Querschnittseigenschaften (fy = 35.5 kn/cm2, fu = 51.0 kn/cm2) z 30 0 Ax = cm2 Ay = cm2 Az = cm2 lx = cm4 ly = cm4 lz = cm4 Wy = cm3 Wz = cm3 Wy,pl = cm3 Wz,pl = cm3 γm0 = γm1 = γm2 = Anet/A = AUSNUTZUNGSGRADE PRO LASTFALLKOMBINATION 8. γ= γ= γ= γ= γ=0.29 auf Biegung mit Druckkraft beanspruchte Stäbe (Lastfall 8, cm vom Stabanfang weg) 1 9 T 1 1 Rechnerische Normalkraft NEd = kn 6.3 Knicken Querkraft in y-richtung VEd,y = kn Knicklasten Querkraft in z-richtung VEd,z = kn Knicklänge y-y l,y = cm Biegemoment um die y-achse MEd,y = knm Bezogener Schlankheitsgrad y-y λ_y = Biegemoment um die z-achse MEd,z = knm Knickspannungskurve für die Achse y-y: B α = Torsionsmoment Mt = knm Elastische Ncr. Ncr,y = kn Systemlänge des Stabes L = cm Abminderungsfaktor χ,y = Der Grenzwert der Knicklast Nb,Rd,y = kn 5.5 EINSTUFUNG IN QUERSCHNITTSKLASSEN Bedingung 6.46: NEd <= Nb,Rd,y (8.18 <= ) Querschnittsklasse 1 Knicklänge z-z l,z = cm 6.2 Querschnittswiderstand Druckkraft Rechnerische Grenzdruckkraft Nc,Rd = kn Bezogener Schlankheitsgrad z-z Knickspannungskurve für die Achse z-z: C Abminderungsfaktor λ_z = α = χ,z = Bedingung 6.9: NEd <= Nc,Rd (8.18 <= ) Der Grenzwert der Knicklast Nb.Rd,z = kn Bedingung 6.46: NEd <= Nb,Rd,z (8.18 <= ) Biegung y-y Plastischer Widerstandsmoment Wy,pl = cm3 Grenzmoment des QS Mc,Rd = knm y [m m ] Bedingung 6.12: MEd,y <= Mc,Rd,y ( <= ) Biegung z-z Plastischer Widerstandsmoment Wz,pl = cm3 Grenzmoment des QS Mc,Rd = knm Bedingung 6.12: MEd,z <= Mc,Rd,z (21.03 <= ) Querkraft Rechnerischer Schubwiderstand Vpl,Rd,z = kn Rechnerischer Schubwiderstand Vc,Rd,z = kn Bedingung 6.17: VEd,z <= Vc,Rd,z ( <= ) Rechnerischer Schubwiderstand Vpl,Rd,y = kn Rechnerischer Schubwiderstand Vc,Rd,y = kn Bedingung 6.17: VEd,y <= Vc,Rd,y (9.14 <= ) Biegung, Querkraft und Längskraft Das pl. Grenzmoment muss nicht abgemindert werden! Bedingung: VEd,z <= 50%Vpl,Rd,z ; VEd,y <= 50%Vpl,Rd,y Biegung und Längskraft Verhältnis NEd / Npl,Rd Abminderung des pl. Grenzmomentes MN,y,Rd = knm Koeffizient α = Verhältnis (My,Ed / MN,y,Rd)^α Abminderung des pl. Grenzmomentes MN,z,Rd = knm Koeffizient β = Verhältnis (Mz,Ed / MN,z,Rd)^β Bedingung 6.41: (0.22 <= 1) Biegedrillknicken Koeffizient C1 = 1.132

9 Koeffizient C2 = Koeffizient C3 = Effektiver Längenbeiwert - Biegedrillknicken k = Effektiver Längenbeiwert - Wölbtorsion kw = Koordinate zg = cm Koordinate zj = cm Abstand der seitlichen Halterungen L = cm Wölbsteifigkeit Iw = 2.94e+6 cm6 Ideales Biegedrillknickmoment Mcr = knm Zugehörige Widerstandsmoment Imperfektionsbeiwert αlt = Abminderungsfaktor λlt_ = Reduktionsfaktor der Streckgrenze χlt = Wy = cm3 Rechnerische Normalkraft NEd = kn Der Grenzwert der Knicklast Mb,Rd = knm Querkraft in y-richtung Querkraft in z-richtung VEd,y = kn VEd,z = kn Bedingung 6.54: MEd,y <= Mb,Rd ( <= ) Biegemoment um die y-achse MEd,y = knm Biegemoment um die z-achse MEd,z = knm Elemente mit konstantem QS belastet auf Biegung und Torsionsmoment Mt = knm axiale Druckkraft Interaktionsbeiwert wurde anhand der alternativen Methode Nr.2 (Anex B) ermittelt Systemlänge des Stabes 6.2 Querschnittswiderstand L = cm Momentenbeiwerte für Biegeknicken Cmy = Querkraft Momentenbeiwerte für Biegeknicken Cmz = Rechnerischer Schubwiderstand Vpl,Rd,z = kn Momentenbeiwerte für Biegeknicken CmLT = Rechnerischer Schubwiderstand Vc,Rd,z = kn Interaktionsbeiwert kyy = Bedingung 6.17: VEd,z <= Vc,Rd,z ( <= ) Interaktionsbeiwert kyz = Interaktionsbeiwert kzy = Rechnerischer Schubwiderstand Vpl,Rd,y = kn Interaktionsbeiwert kzz = Rechnerischer Schubwiderstand Vc,Rd,y = kn Abminderungsfaktor χy = NEd / (χy NRk / γm1) kyy * (MyEd + ΔMyEd) / kyz * (MzEd + ΔMzEd) / Bedingung 6.61: (0.48 <= 1) Abminderungsfaktor χz = NEd / (χz NRk / γm1) kzy * (MyEd + ΔMyEd) / kzz * (MzEd + ΔMzEd) / Bedingung 6.62: (0.53 <= 1) KONTROLLE DES SCHUBWIDERSTANDES (Lastfall 8, cm vom Stabanfang weg) Bedingung 6.17: VEd,y <= Vc,Rd,y (19.21 <= )

10 Projekt_Nr.: Projekt: Neubau, Pos: 5.01 Seite: 5010 Kranbahnlager Belastung - siehe Seite 5007 Kombination 1,35xI+1,35xII 1,35xI+1,35xIII VSd (kn) 394,12 338,72 HSd (kn) 19,30 51,19 MSd (knm) 3,18 9,41 Zugkraft: ZSd= 23,30 kn komb.: 1,35xI+1,35xII Stahlplatte mit Ankern a= 400,00 mm Stahlplatte Stahl S355 a1= 250,00 mm fy= 35,50 kn/cm 2 a2= 75,00 mm t= 40,00 mm Anker: B500 B l= 200,00 mm fy= 50,00 kn/cm 2 W=a*t 2 /6= 106,67 cm 3 Beton: C45/55 fyd= 43,48 kn/cm 2 Anker - Rundstahl a) Nachweis Stahlplatte Träger auf 2 Lager Verbundspannung ds= 14,00 mm fbd= 2,79 N/mm 2 As1= 1,54 cm 2 fbd= 0,28 kn/cm 2 O= 4,40 cm VSd= 394,12 kn MSd=VSd*a1/4= 2.463,25 kncm MRd=W*fy/ M1= 3.442,42 kncm M1= M0= 1,10 Nachweis: MSd < MRd b) Nachweis Anker Nachweis Schubfestigkeit HSd= 51,19 kn Anzahl der Anker n= 4 Stk. Schubkraft auf einen Anker HSd1=HSd/n= 12,80 kn Schubfestigkeit VRd=A*fyd/(e3* M0) VRd= 35,13 kn Nachweis: Hsd1 < VRd Zugkraft und Verankerungs Länge Zugkraft auf eine Ankerstäbe ZSd1=ZSd/4+MSd/a1*1/2= 24,65 kn Zulässige Zugkraft auf eine Ankerstäbe: ZRd1=As1*fy/ M0= 49,68 kn Nachweis: ZSd1 < ZRd1

11 Projekt_Nr.: Projekt: Neubau, Pos: 5.01 Seite: 5011 Verankerungs Länge Zsd1 < fbd*o*l l > ZSd1/(fbd*O) l> 20,08 cm Gewählt: l= 25,00 cm Kranbahnlager Skizze:

12 Projekt_Nr.: Projekt: Neubau, Pos: 5.01 Seite: 5012 Anprallpuffer Eingabedaten - Tragwerk Materialliste No Material E[kN/m2] μ γ[kn/m3] αt[1/c] Em[kN/m2] μm 1 Celik 2.100e e e Stabsätze Satz: 1 Querschnitt: IPB 160, Fiktive Stabexzentr. Mat. A1 A2 A3 I1 I2 I Celik 5.430e e e e e e T [cm] Punktlager Sätze K,R1 K,R2 K,R3 K,M1 K,M2 K,M e e e e e e+10 Stab 1. IPB Satz der numerischen Daten Stab (1) Eingabedaten - Belastung Lastfallliste LC 1 EIGENGEWICHT (g) 2 ANPRALL 3 LFKomb.: I+II Titel Punktlast No Lastfall X [m] Y [m] Z [m] Px [kn] Py [kn] Pz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm]

13 Projekt_Nr.: Projekt: Neubau, Pos: 5.01 Seite: 5013 Belastung 2: ANPRALL P= Belastung 3: I+II Statische Berechnung 5.96 Ergebnisse für die Stäbe: max Xp= 5.96 / min Xp= 0.00 m / 1000 uzul=l/150=1050/150=7,0 mm Bemessung (Stahl) 0.85 Stabilitätskontrolle

14 Projekt_Nr.: Projekt: Neubau, Pos: 5.01 Seite: 5014 Stäbe 1-2 Querschnitt: IPB 160 [S 355] [Satz: 1] EUROCODE 3 (EN :2005) Querschnittseigenschaften (fy = 35.5 kn/cm2, fu = 51.0 kn/cm2) z T Ax = cm2 Ay = cm2 Az = cm2 lx = cm4 ly = cm4 lz = cm4 Wy = cm3 Wz = cm3 Wy,pl = cm3 Wz,pl = cm3 γm0 = γm1 = γm2 = Anet/A = AUSNUTZUNGSGRADE PRO LASTFALLKOMBINATION 3. γ=0.84 auf Biegung mit Druckkraft beanspruchte Stäbe (Lastfall 3, Stabende) 1 3 Rechnerische Normalkraft NEd = kn Querkraft in z-richtung VEd,z = kn Biegemoment um die y-achse MEd,y = knm Systemlänge des Stabes L = cm 5.5 EINSTUFUNG IN QUERSCHNITTSKLASSEN Querschnittsklasse Querschnittswiderstand Druckkraft Rechnerische Grenzdruckkraft Nc,Rd = kn Bedingung 6.9: NEd <= Nc,Rd (0.45 <= ) Biegung y-y Plastischer Widerstandsmoment Wy,pl = cm3 Grenzmoment des QS Mc,Rd = knm Bedingung 6.12: MEd,y <= Mc,Rd,y (96.67 <= ) Querkraft Rechnerischer Schubwiderstand Vpl,Rd,z = kn Rechnerischer Schubwiderstand Vc,Rd,z = kn Bedingung 6.17: VEd,z <= Vc,Rd,z ( <= ) Biegung, Querkraft und Längskraft Das pl. Grenzmoment muss nicht abgemindert werden! Bedingung: VEd,z <= 50%Vpl,Rd,z Biegung und Längskraft Verhältnis NEd / Npl,Rd Abminderung des pl. Grenzmomentes MN,y,Rd = knm Koeffizient α = y [m m ] Verhältnis (My,Ed / MN,y,Rd)^α Bedingung 6.41: (0.70 <= 1) 6.3 Knicken Knicklasten Knicklänge y-y l,y = cm Bezogener Schlankheitsgrad y-y λ_y = Knickspannungskurve für die Achse y-y: B α = Elastische Ncr. Ncr,y = kn Abminderungsfaktor χ,y = Der Grenzwert der Knicklast Nb,Rd,y = kn Bedingung 6.46: NEd <= Nb,Rd,y (0.45 <= ) Knicklänge z-z l,z = cm Bezogener Schlankheitsgrad z-z λ_z = Knickspannungskurve für die Achse z-z: C α = Abminderungsfaktor χ,z = Der Grenzwert der Knicklast Nb.Rd,z = kn Bedingung 6.46: NEd <= Nb,Rd,z (0.45 <= ) Biegedrillknicken Koeffizient C1 = Koeffizient C2 = Koeffizient C3 = Effektiver Längenbeiwert - Biegedrillknicken k = Effektiver Längenbeiwert - Wölbtorsion kw = Koordinate zg = cm Koordinate zj = cm Abstand der seitlichen Halterungen L = cm Wölbsteifigkeit Iw = cm6 Ideales Biegedrillknickmoment Mcr = knm Zugehörige Widerstandsmoment Wy = cm3 Imperfektionsbeiwert αlt = Abminderungsfaktor λlt_ = Reduktionsfaktor der Streckgrenze χlt = Der Grenzwert der Knicklast Mb,Rd = knm Bedingung 6.54: MEd,y <= Mb,Rd (96.67 <= ) Elemente mit konstantem QS belastet auf Biegung und axiale Druckkraft Interaktionsbeiwert wurde anhand der alternativen Methode Nr.2 (Anex B) ermittelt Momentenbeiwerte für Biegeknicken Cmy = Momentenbeiwerte für Biegeknicken Cmz = Momentenbeiwerte für Biegeknicken CmLT = Interaktionsbeiwert kyy = Interaktionsbeiwert kyz = Interaktionsbeiwert kzy = Interaktionsbeiwert kzz = Abminderungsfaktor χy = NEd / (χy NRk / γm1) kyy * (MyEd + ΔMyEd) / Bedingung 6.61: (0.39 <= 1) Abminderungsfaktor χz = NEd / (χz NRk / γm1) kzy * (MyEd + ΔMyEd) / Bedingung 6.62: (0.85 <= 1)