Standsicherheitsnachweis
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- Leonard Bieber
- vor 6 Jahren
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1 2 1 XIPLAN Ingenieurbüro für Stahlbau Standsicherheitsnachweis Auftrags-Nr.: Bauherr: Inhalt: usterfirma Bemessung Kranbahnträger Index Seite 1-11 Angaben zur Erstellung und Revisionen Bearbeitung Datum Name Aufstellungsberechnung Schöfberger
2 Seite: 2 von: 11 Inhaltsverzeichnis Seite SYSTE 3 SCHNITTGRÖSSEN 4 QUERSCHNITT 5 SPANNUNGEN 6 STABILITÄT 7 BETRIEBSFESTIGKEIT 8 DURCHBIEGUNG 9 EIGENFREQUENZ KONSTRUKTION Normen, Literatur und Vorschriften: DIN 4132 DIN mit Anpassungsrichtlinie Stahlbau Zur Erstellung des Standsicherheitsnachweises wurde das EDV-Programm filikran 1.0 verwendet. Berechnungsverfahren des EDV-Programms filikran 1.0: Schnittgrößenermittlung nach Theorie I. Ordnung Allgemeiner Spannungsnachweis nach DIN T1 Spannungsermittlung infolge globaler Tragwirkung und lokaler Flanschbiegung Berücksichtigung der Wölbkrafttorsion Biegedrillknicknachweis nach DIN T2 nach Gl.(30) ohne Berücksichtigung der Normalkraft Betriebsfestigkeitsuntersuchung nach DIN 4132 Gebrauchstauglichkeitsnachweis bestehend aus Begrenzung der Durchbiegung und Eigenfrequenz Weitere Informationen im Internet unter INHALT
3 Seite: 3 von: 11 SYSTE Bauart der Kranbahn: Hängekranbahn Bauart des Kranfahrwerks: Kranfahrwerk mit 2 Laufrollenpaaren Hubklasse: H 2 Beanspruchungsgruppe: B 3 Schwingbeiwert: ϕ = 1,2 [-] a 1 R 1 R 2 H 1 H 2 x l stütz Statisches System: Einfeldträger Stützweite: l Stütz = 80 Die Räder können den Träger verlassen. Radlastabstand: a 1 = 25 Charakteristische vertikale Radlasten: Charakteristische horizontale Radlasten: R 1,ϕ = 24,00 [kn] H 1 = 2,00 [kn] R 2,ϕ = 21,60 [kn] H 2 = 1,80 [kn] Abstand zwischen Radmitte und Flanschrand: a 2 = 2,00 Querschnitt: Walzprofil HEB 260 Stahlsorte: S 235 charakteristisches Eigengewicht: g k = 93 [kn/cm] SYSTE
4 Seite: 4 von: 11 SCHNITTGRÖSSEN Statisches System: Einfeldträger Charakteristische Schnittgrößen: (aximal- und inimalwete nach Theorie I. Ordnung inklusive Schwingbeiwert) Stelle max. y Feld Stelle max. z Feld bei x = 340,8 cm bei x = 340,8 cm (max. Stützmoment) infolge R ϕ y,k = 6619,8 6619,8 0,0 infolge g k y,k = 743,8 743,8 0,0 infolge H z,k = 551,7 551,7 0,0 Charakteristische Auflagerkräfte: (aximal- und inimalwete nach Theorie I. Ordnung inklusive Schwingbeiwert) infolge R ϕ max. min. A k B k C k [kn] [kn] [kn] 38,85 38,10 infolge g k max. min. 3,72 3,72 3,72 3,72 infolge H max. min. 3,24 3,17 SCHNITTGRÖSSEN
5 Seite: 5 von: 11 QUERSCHNITT Querschnitt: Walzprofil HEB 260 Stahlsorte: S 235 E-odul: 2100 [kn/cm²] charakteristisches Eigengewicht: g k = 93 [kn/cm] Querschnittsgeometrie: b 1 h = b 1 = b 2 = t 1 = t 2 = s = r = u = 26,00 26,00 26,00 1,75 1,75 1,00 2,40 12,50 t 1 t 2 u s r h b 2 Querschnittswerte: A= 118,4 [cm 2 ] I y = W y,1,oben = 1147,6 [cm 3 ] A Steg = 24,3 [cm 2 ] I z = 5135 W y,2,unten = 1147,6 [cm 3 ] g k = 93 [kn/cm] I T = 123,8 W z,1,oben = 395,0 [cm 3 ] z p = 11,25 I ω = [cm 6 ] W z,2,unten = 395,0 [cm 3 ] a W = ω max = 157,6 [cm 2 ] pl,y,d = 27990,5 λ= 796 [1/cm] pl,z,d = 12905,5 Vorkrümmung nach DIN T2: w z,0 = 1,33 maßgebende Flanschdicke für die Flanschbiegung ohne Toleranzen oder Verschleiß: t F = 1,75 Lasteinflußbreite: c= 26,00 QUERSCHNITT
6 Seite: 6 von: 11 SPANNUNGEN Allgemeiner Spannungsnachweis nach DIN T1 Querschnitt: Walzprofil HEB 260 Teilsicherheitsbeiwert γ : 1,10 [-] Stahlsorte: S 235 E-odul: 2100 [kn/cm²] G-odul: 810 [kn/cm²] Streckgrenze: f y,k = 24,00 [kn/cm²] Grenznormalspannung: f y,d = 21,82 [kn/cm²] Grenzschubspannung: τ y,k = 12,60 [kn/cm²] Charakteristische Spannungen infolge lokaler Unterflanschbiegung ohne Abminderung: (Berechnung nach FE 9.341) Spannungen in Träger-Längsrichtung (x): Spannungen in Träger-Querrichtung (y): F,x,0 = 0,77 [kn/cm²] F,y,0 = -6,94 [kn/cm²] F,x,1 = 8,09 [kn/cm²] F,y,1 = 3,12 [kn/cm²] F,x,2 = 6,24 [kn/cm²] F,y,2 = [kn/cm²] Abminderungsfaktor: 0,75 [-] maßgebende charakteristische Schnittgrößen: max y,r,ϕ,k = 6619,8 max y,g,k = 743,8 max z,h,k = 551,7 maßgebende Einwirkungskombination: EK 1: 1,35 (g + R + H) Ermittlung der Normalspannungen: v,d = x,d = y,d ϑ W d y z,d + z,d + ϑ W d z y,d + ω,d I ω ϖ m x,d = 20,51 [kn/cm²] v,d = 19,13 [kn/cm²] Nachweis der Gesamtbeanspruchung: x, d R, d 1,0 Nachweis der Vergleichsspannung: v, d R, d 1,0 0,94 < 1,0 Nachweis erbracht! 0,88 < 1,0 Nachweis erbracht! SPANNUNGEN
7 Seite: 7 von: 11 STABILITÄT Biegedrillknicknachweis nach DIN T2 Statisches System: Einfeldträger Stützweite: l Stütz = 80 Querschnitt: Walzprofil HEB 260 Stahlsorte: S 235 E-odul: 2100 [kn/cm²] charakteristisches Eigengewicht: g k = 93 [kn/cm] Querschnittswerte: I y = pl,y,d = 27990,5 I z = 5135 pl,z,d = 12905,5 I T = 123,8 z p = 11,25 I ω = [cm 6 ] Nachzuweisende Schnittgrößen: Verzweigungslast: y,d = 9940,9 N ki = 1662,8 [kn] z,d = 744,7 omentenbeiwert nach DIN T2 Tab. 10: ideales Biegedrillknickmoment: ζ = 1,35 [-] ki = Beiwerte zur Berücksichtigung des omentenverlaufs: Abminderungsfaktor: k y = 1,00 [-] κ = 0,97 [-] k z = 1,00 [-] Nachweis nach DIN T2 Gl.(30): κ y,d pl,y,d k y + z,d pl,z,d k z 1,0 0,46 < 1,0 Nachweis erbracht! STABILITÄT
8 Seite: 8 von: 11 BETRIEBSFESTIGKEIT Betriebsfestigkeitsuntersuchung nach DIN 4132 Querschnitt: Walzprofil Stahlsorte: S 235 E-odul: 2100 [kn/cm²] Beanspruchungsgruppe: B 3 4 Widerstandsmoment: W y,0,1,2 = 1148 [cm 3 ] Einwirkungskombination: EK: 1,0 (G+R ϕ ) maßgebende Biegemomente: max y,r,bfu = min y,r,bfu = 6619,8 0,0 max. y,g,bfu = min. y,g,bfu = 727,5 727,5 nachzuweisende Spannungen: zulässige Spannungen: Punkt 0: max x,0,bfu = 7,17 [kn/cm 2 ] Punkt 0: zul 0,Be = Punkt 1: max x,1,bfu = 14,50 [kn/cm 2 ] Punkt 1: zul 1,Be = 24,00 24,00 [kn/cm 2 ] [kn/cm 2 ] Punkt 2: max x,2,bfu = 12,64 [kn/cm 2 ] Punkt 2: zul 2,Be = 24,00 [kn/cm 2 ] Punkt 4: maxτ 4,BFU = 1,76 [kn/cm 2 ] Punkt 4: zulτ 4,Be = 13,50 [kn/cm 2 ] Nachweis der Normaloberspannungen: max. zul. x,i,bfu i,be 1,0 Punkt 0: Punkt 1: Punkt 2: Punkt 4: 0,30 0,60 0,53 0,13 < 1,0 Nachweis erbracht! < 1,0 Nachweis erbracht! < 1,0 Nachweis erbracht! < 1,0 Nachweis erbracht! BETRIEBSFESTIGKEIT
9 Seite: 9 von: 11 DURCHBIEGUNG Querschnitt: Walzprofil HEB 260 Stahlsorte: S 235 E-odul: 2100 [kn/cm²] charakteristisches Eigengewicht: g k = 93 [kn/cm] Querschnittsgeometrie: h = b 1 = b 2 = t 1 = t 2 = s = r = u = 26,00 26,00 26,00 1,75 1,75 1,00 2,40 12,50 Trägheitsmomente 2. Grades: maßgebende Radlasten: I y = vertikal: horizontal: I z = 5135 R = 2 [kn] H = 2,00 [kn] aximale Durchbiegungen des Kranbahnträgers: Vertikale Durchbiegung infolge Eigengewicht und Radlasten: f z = 1,34 > zul. f z = 1,33 nach EC 3 Verhältnisse vertikal: l Stütz / 597 > l Stütz / 600 Horizontale Durchbiegung infolge Horizontallasten: f y = 0,34 < zul. f y = 1,33 nach EC 3 Verhältnisse horizontal: l Stütz / 2329 < l Stütz / 600 DURCHBIEGUNG
10 Seite: 10 von: 11 EIGENFREQUENZ Eigenfrequenz der gesamten Krananlage (nur für Hängekrane): System- und Querschnittswerte: Kranbahnträger: Länge: L K = 80 Trägheitsmoment 2. Grades: I y,k = charakteristisches Eigengewicht: g k,k = 93 [kn/cm] Brückenträger: Länge: L B = 140 Trägheitsmoment 2. Grades: I y,b = charakteristisches Eigengewicht: g k,b = ,0262 [kn/cm] Kopfträger: Länge: L R = 25 Trägheitsmoment 2. Grades: I y,r = charakteristisches Eigengewicht: g k,r = 0,0107 [kn/cm] Hublast: charakteristische Hublast: P k = 6 [kn] Eigenfrequenz der Krananlage: f 0 = 2,50 [Hz] Empfohlene niedrigste Eigenfrequenz für Brückenkrane nach FE 9.341: bei normaler Anforderung: bei erhöhter Anforderung: f 0 P 2,5 Hz f 0 P 5,0 Hz EIGENFREQUENZ
11 Seite: 11 von: 11 KONSTRUKTION Hinweise zur Ausführung und Konstruktion: Die Unterstützung bzw. Aufhängung muß folgende charakteristische Auflagerkräfte übertragen können: ϕ= 1,1 [-] (Schwingbeiwert gültig nur für die Unterstützung bzw. Aufhängung) vertikal: maxa V = 39,02 [kn] horizontal: max A H = 3,24 [kn] Weiterhin ist die Tragfähigkeit des Kranbahnträgerquerschnitts am Auflager zu überprüfen, da in Abhängigkeit von der gewählten Auflager- bzw. Aufhängungsart auftretende Flanschbiegespannungen maßgebend werden können! KONSTRUKTION
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