Fallbeispiele Stahlbau I und II (Konstruktion)

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Etta Franke
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1 Seite 1 Aufgabe: Portalkran Vorgaben Material : S35 Hubklasse : H Spannungskollektiv (mittel) : S Lastspielzahl (bis 10 6 ) : N3 Lastfall 1 : F V = 800 kn F H = 50 kn Lastfall H Lastfall : F V = F H = 0 Das Eigengewicht wird vernachlässigt Bearbeitungszeit: 4 50 = 00 min. M 1 : 100

2 Seite Erläuterung des Beispiels (15 min.) 1. Schritt: Ermittlung der Schnittgrößen zu Lastfall 1 (55 min.) Auflagerkräfte Verlauf der Schnittgrößen M y V Z N (mit Vorzeichen) (ohne Vorzeichen) (mit Vorzeichen) Beanspruchungsgruppe nach DIN Grenzspannungsverhältnis (-Wert) : B5 : = 0 M 1 : 00 Übertrag: 70 min.

3 Seite 3. Schritt: Ermittlung der max. - Spannungen im Schnitt 6 6 (30 min.) Biegemoment im Schnitt 6 6 Hublastbeiwert = 1,5 (Eigenlastbeiwerte werden vernachlässigt) Ermittlung des Trägheitsmomentes Spannungsermittlung in der Randfaser für M y (nur allgemeiner Spannungsnachweis) M 1 : 10 M = 1400 knm M = 1, = 1750 knm , , cm W Rand Spannung: cm ,94 kn / cm 1356 < 14 kn/cm² = zul d Übertrag: 100 min. (Pause)

4 Seite 4 3. Schritt Nachweis der Kehlnähte zwischen Pkt. 5 und 6 (hier: nur auf Schub) (30 min.) 3.1 Flankenkehlnaht a 1-1 = 5 mm 3. Halskehlnaht a - = 7 mm Flächenmomente 1. Grades (bisher: Statische Momente) [cm³] Rechnerische Ermittlung der Schubspannungen und Vergleich mit den zulässigen Werten (allg. Spannungsnachweis) Kontrolle a max und a min Formel für Vergleichswert (ohne Rechnung) S 1-1 = ,5 = 3540 cm³ S - = ,5 = ,5 = 7117,5 cm³ V Z S a 1, a 1-1 : 4,75 kn / cm 11,3 kn/cm (DIN , Tab. 11) ,5 1, ,5 a - : 6,8 kn/cm 11,3 kn/cm (DIN , Tab. 11) ,7 a max = 0,7 t min = 0,7 10 = 7 mm (für a - ) a min t max 0,5 30 0,5 5 mm V x y x y zul. z Übertrag: 130 min.

5 1 Fallbeispiele Stahlbau I und II Seite 5 4. Schritt: Längsschnitt des Gurtplattenanschlusses (Schnitt 5 5) (0 min.) Nahtvorbereitung Naht mit Angabe und Darstellung der Nahtdicke Alle Maße angeben Kerbfall K a 0,5 t a 0, mm b 15 1 mm 63 1:3 90mm =150mm M 1 : 1 Kehlnaht-Sondergüte Kerbfall K (Ordnungsnummer 44) Übertrag: 150 min.

6 Seite 6 5. Schritt Skizze des Gurtplattenstumpfstoßes im Schnitt 1 1 (15 min.) Kerbfall K0 Nahtvorbereitung (gewählter Schweißprozess) Bearbeitung Prüfung M 1 : 1 z. B. Verfahren: E Wurzel ausgeräumt Kapplage gegengeschweißt blecheben in Spannungsrichtung bearbeitet P 100 Stumpfnaht-Sondergüte Übertrag: 165 min.

7 Seite 7 6. Schritt: Skizze der Rahmenecke und deren Beanspruchung (35 min.) Wahl des Innenradius Skizze Spannungen infolge des als konstant anzunehmenden negativen Biegemomentes (tangential skizzieren, radial mit Formel angeben) a) An welche Gefahren muss man denken? b) Welche Maßnahmen kann man ergreifen? c) Wird der Innengurt warm oder kalt verformt? M 1 : 5 a) Beulgefahr, Nachweis, evtl. Steifen b) Vergleichswert, evtl. Nahtdicke vergrößern c) Warmverformung bei t > 8 mm (DIN /, 6..4) = 00min.

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