133121299 Despre Proiectarea Grinzilor Pentru Poduri Rulante

11
Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare 1/11 FRILO-Magazin DESPRE PROIECTAREA GRINZILOR PENTRU PODURI RULANTE (traducere din limba germană a articolului Zum Entwurf von Kranbahntraeger Prof.Dr.Ing.Christoph Seesselberg Fachhochschule Muenchen) 1. Introducere Deşi foarte complex, calculul grinzilor pentru podurile rulante nu mai este deloc laborios de când sunt disponibile programe de calcul (de ex.S9) cu care se poate efectua conform normelor, verificarea la Starea Limită a capacităţii portante ultime inclusiv siguranţa la oboseală şi a exploatării normale. La aceste grinzi însă calculul este numai o faţă a medaliei. Proiectarea acestor grinzi şi a detaliilor aferente necesită din partea proiectantului de rezistenţă o anumită experienţă în alcătuirea elementelor supuse la solicitări dinamice care elemente să satisfacă şi cerinţele fenomenului de oboseală. Cunoaşterea corectă a normelor respective este tot atât de importantă ca buna percepere a forţelor în mişcare. Să presupunem că sunt cunoscute atât încărcarea dată de podul(urile) rulant(e) cât şi deschiderea grinzii şi că există proiectul structurii. În cele ce urmează descriem cum se alege sistemul static,secţiunea grinzii şi a şinei de rulare, cum se proiectează rosturile şi rezemarea lor. Vom prezenta şi câteva soluţii reprezentative care în practică au corespuns aşteptărilor. Din motive de spaţiu nu am menţionat şi alte variante posibile; ele pot fi consultate în materialele din bibliografie, poz.7,9,10 şi 11. 2. Sistemul static al grinzii podului rulant. Ca opţiuni avem grinda cu o singură sau cu mai multe deschideri. Mai întâi vom analiza momentele încovoietoare ce apar într-o grindă de rulare dintr-o hală cu şase travei cu lungimea 6xl.Pe grindă circulă un pod rulant cu două roţi la 0.6xl distanţă, încărcate egal. Grinda ar putea fi alcătuită în variantele 6 tronsoane separate a o deschidere (fiecare), 3 tronsoane a două deschideri,2 tronsoane a trei deschideri şi continuă pe şase. Am calculat momentele încovoietoare (maxime) pentru fiecare variantă; ele sunt redate în figura 1 ca procente din momentul maxim ce apare în varianta o deschidere. Momente Maxime in % din Mmax grinda cu 1 deschidere Grinzi cu Camp Reazem 6x1 deschideri 100% - 3x2 deschideri 84% -71% 2x3 deschideri 83% -69% 1x6 deschideri 83% -69% Abb1 (Fig.1) Comparaţie Momente Încovoietoare la o grindă cu 6 deschideri. Comparaţia variantelor. a) Grinzile cu o deschidere au cele mai mari Momente şi de aceea necesită cel mai mult material.Au însă şi avantaje: nu provoacă reacţiuni negative la reazăme, nu sunt sensibile la tasări diferenţiate şi se montează cel mai uşor. b) Grinzile cu două deschideri se pot fabrica dintr-o singură bucată ( laminatele pot ajunge la 18m lungime) excluzând înnădirile rezistente la momente încovoietoare. Acestea sunt considerabil mai mici decât la grinda cu o deschidere dar insignifiant mai mari ca în variantele cu mai multe deschideri. Această variantă s-a dovedit a fi în cazurile uzuale o soluţie economică ce merită justificat a fi recomandată.Un desavantaj ar putea fi considerat cel mult,faptul că încărcările pe reazemele învecinate sunt mult diferite.

Transcript of 133121299 Despre Proiectarea Grinzilor Pentru Poduri Rulante

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    1/11 FRILO-Magazin

    DESPRE PROIECTAREA GRINZILOR PENTRU PODURI RULANTE (traducere din limba german a articolului

    Zum Entwurf von Kranbahntraeger Prof.Dr.Ing.Christoph Seesselberg Fachhochschule Muenchen)

    1. Introducere Dei foarte complex, calculul grinzilor pentru podurile rulante nu mai este deloc laborios de cnd sunt disponibile programe de calcul (de ex.S9) cu care se poate efectua conform normelor, verificarea la Starea Limit a capacitii portante ultime inclusiv sigurana la oboseal i a exploatrii normale. La aceste grinzi ns calculul este numai o fa a medaliei. Proiectarea acestor grinzi i a detaliilor aferente necesit din partea proiectantului de rezisten o anumit experien n alctuirea elementelor supuse la solicitri dinamice care elemente s satisfac i cerinele fenomenului de oboseal. Cunoaterea corect a normelor respective este tot att de important ca buna percepere a forelor n micare. S presupunem c sunt cunoscute att ncrcarea dat de podul(urile) rulant(e) ct i deschiderea grinzii i c exist proiectul structurii. n cele ce urmeaz descriem cum se alege sistemul static,seciunea grinzii i a inei de rulare, cum se proiecteaz rosturile i rezemarea lor. Vom prezenta i cteva soluii reprezentative care n practic au corespuns ateptrilor. Din motive de spaiu nu am menionat i alte variante posibile; ele pot fi consultate n materialele din bibliografie, poz.7,9,10 i 11. 2. Sistemul static al grinzii podului rulant. Ca opiuni avem grinda cu o singur sau cu mai multe deschideri. Mai nti vom analiza momentele ncovoietoare ce apar ntr-o grind de rulare dintr-o hal cu ase travei cu lungimea 6xl.Pe grind circul un pod rulant cu dou roi la 0.6xl distan, ncrcate egal. Grinda ar putea fi alctuit n variantele 6 tronsoane separate a o deschidere (fiecare), 3 tronsoane a dou deschideri,2 tronsoane a trei deschideri i continu pe ase. Am calculat momentele ncovoietoare (maxime) pentru fiecare variant; ele sunt redate n figura 1 ca procente din momentul maxim ce apare n varianta o deschidere.

    Momente Maxime in % din Mmax

    grinda cu 1 deschidere

    Grinzi cu

    Camp Reazem 6x1 deschideri 100% - 3x2 deschideri 84% -71% 2x3 deschideri 83% -69% 1x6 deschideri 83% -69% Abb1 (Fig.1) Comparaie Momente ncovoietoare la o

    grind cu 6 deschideri. Comparaia variantelor. a) Grinzile cu o deschidere au cele mai mari Momente

    i de aceea necesit cel mai mult material.Au ns i avantaje: nu provoac reaciuni negative la reazme, nu sunt sensibile la tasri difereniate i se monteaz cel mai uor.

    b) Grinzile cu dou deschideri se pot fabrica dintr-o singur bucat ( laminatele pot ajunge la 18m lungime) excluznd nndirile rezistente la momente ncovoietoare. Acestea sunt considerabil mai mici dect la grinda cu o deschidere dar insignifiant mai mari ca n variantele cu mai multe deschideri. Aceast variant s-a dovedit a fi n cazurile uzuale o soluie economic ce merit justificat a fi recomandat.Un desavantaj ar putea fi considerat cel mult,faptul c ncrcrile pe reazemele nvecinate sunt mult diferite.

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    2/11 FRILO-Magazin

    c) Grinda continu pe mai multe deschideri,necesit

    mai multe nndiri rezistente la momente (ce cost). ns n cazul unui regim intensiv de exploatare, deformata lin fr puncte de frngere ar putea fi un avantaj important pentru c reduce mult zgomotul.

    3. Seciunea grinzii de rulare n Figura 2 este reprezentat un set de tipuri de seciuni posibile. Cum v vei putea decide n alegerea tipului potrivit, depinde printre altele, de mrimea ncrcrilor verticale i orizontale date de roile podului rulant i de mrimea deschiderii ntre reazeme dar i de capacitatea uzinei constructoare.

    Abb2 (Fig.2) a) Profil I laminat b)Profil I din table sudate c) Profil I ntrit d) Grind contravntuit orizontal

    a) Profile I laminate. Ce gam de profile laminate sunt potrivite pentru o grind sub ina podului rulant? Figura 4 (Abb.4) cuprinde diagrame ce permit o comparaie a capacitii portante a unei astfel de grind ntr-un caz ales de exemplu,caz artat n colul din stnga sus.

    Din diagrame se poate afla aria minim necesar a seciunii transversale a profilului pentru o anumit ncrcare dat de pod i un anume tip de profil. Nota Bene: Nu n puine cazuri, cerinele unei exploatri normale exclud la aceast gam de profile folosirea complet i a capacitii lor de rezisten

    Profilele HEA i HEB mici i mijlocii pn la o

    nlime n jur de 50 cm. sunt de asemenea foarte potrivite.

    Folosirea unor profile mai nalte poate fi neeconomic dat fiind c limea tlpilor nu poate depi 30 cm din care cauz ele au un raport lz / ly mic. Atunci cnd din calcul rezult un profil laminat mai nalt de 50 cm. esta indicat s se verifice dac o seciune din table sudate ar fi o soluie mai economicoas.

    Profilele din gama IPE fr ntrirea tlpii de sus nu sunt recomandate pentru grinzi de rulare din cauz c au rigiditate transversal redus.

    Profilele HEM mici i mijlocii sunt de regul neeconomicoase din cauza seciunii lor transversale compacte. n schimb inima lor are o mare rezisten la voalare iar momentul lor de inerie la torsiune are valori mari. Profilele din gama HEM sunt totui folosite atunci cnd din motive de gabarit este exclus folosirea profilelor nalte din gama HEA sau HEB.

    Profilele mari din gama HEM

    Figura 4 (Abb.4)

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    3/11 FRILO-Magazin

    i gsesc ntrebuinare atunci cnd pe de o parte profilele din gama HEA sau HEB nu mai ofer capacitatea portant necesar iar pe de alt parte profilele din table sudate trebuie evitate din motive tehnice de uzinare. b) Profile I sudate din trei table. Profilele I simple cu o ax de simetrie,constau din trei table (Abb5=Fig5).Acest tip de seciune transversal cu 6 dimensiuni variabile (3 limi i 3 grosimi de tabl) poate fi foarte bine adaptat la solicitrile ce vor apare. De aceea seciunile compuse din trei table cu dimensiuni optime,au n majoritatea cazurilor o capacitate portant cu mai mult de 60% dect profilul I laminat cu aceeai arie transversal. Din motive de siguran la oboseal, cordonul de sudur a inimii cu talpa de sus trebuie proiectat ca sudur n T cu marginea inimii n K. n cazul cnd se dorete executarea a dou cordoane de sudur n col nu trebuie s existe nici un spaiu ntre cele dou table. Cordoanele de sudur de la talpa de jos nefiind supuse la solicitri locale se permite executarea sudurii de col.

    Abb.5-Fig.5 Profil I din table sudate.

    Fig.6: Execuia sudurii de sus la un profil I sudat Linii de for a) Suduri n col i fr contact: nerecomandate,

    direct,inim-talp (ru). b) Sudur n K : recomandat c) Sudur n col (fotografie).

    Studii efectuate de autor cu algoritmi matematici de optimizare au artat c aplicarea urmtoarelor reguli constructive poate duce la gsirea unor seciuni de greutate minim: -nlimea grinzii poate fi aleas fr restricii n cadrul unor limite relativ deprtate fr ca acest lucru s aib o influen decisiv n privina greutii ei minime. Acest rezultat aproape surprinztor este explicat n detaliu n cartea autorului[10]. La podurile rulante din grupa de funcionare grea, raportul nlime/ deschidere grind poate fi 1/15

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    4/11 FRILO-Magazin

    n plus, proiectarea inimii trebuie s garanteze c ea posed suficient siguran la voalare local sub aciunea direct a roii respective iar ncepnd cu grupa B4, suficient rezisten la oboseal ce poate apare datorit excentricitii cu care acioneaz roata. Tabla inimii mai poate fi subiat dac nici una din cele trei cerine de mai nu a ajuns deja la limit. -Calitatea oelului:ntrebuinarea oelului S355 n locul oelului S235 poate fi economicoas dac stabilirea seciunii transversale nu depinde nici de sgeata limit nici de sigurana la oboseal. c) Profil I laminat ntrit cu oel cornier. ntrit cu oel cornier cu aripi egale sau inegale, profilul I laminat este tot de bun ca grinda de rulare din trei table sudate. Ca profil de baz se consider mai nti unul din gama IPE sau din gama HEA ori HEB sau chiar HEM. Cornierele mresc considerabil capacitatea portant a profilului de baz i datorit faptului c o talp n form de U cu aripile n jos are centrul de torsiune deasupra ei astfel c momentul de torsiune dat de fora orizontal va fi mai mic.Cornierele se aleg n aa fel ca la stadiul limit ultim s se ating efortul unitar limit n ambele tlpi. Sudurile de mbinare a cornierelor trebuie s fie continue.

    Abb.8=Fig.8 Profil laminat ntrit cu oel cornier. d) Grinzi contravntuite orizontal Cnd fie deschiderea fie fora transversal este mare, se poate uneori ca talpa de sus a grinzilor descrise mai sus, s nu fie suficient s preia ea singur solicitrile orizontale. n acest caz, se poate cpta destul rigiditate transversal prin introducerea unei contravntuiri n planul orizontal al tlpii, de cele mai multe ori ca o grind cu zbrele.Talpa exterioar reazm pe talpa de jos a grinzii de rulare prin intermediul unei contrafie.(Abb.9) Se poate aduga peste ea i un grtar de circulaie. Cnd sunt dou grinzi paralele, contravntuirea se realizeaz prin cuplarea ambelor (cu diagonale ca n Abb.9 jos). Din motive de oboseal poate apare ca nepotrivit sudarea de tlpile grinzii de rulare, raional fiind

    montarea lor n zona de sus a inimii.

    Abb.9: Sus: Grind cu contravntuire orizontal; Jos:grinzi nvecinate contravntuite. Rigidizri transversale. De obicei acestea sunt suficiente numai n zona reazemelor. Uneori inimi nalte din tabl relativ subire, necesit astfel de rigidizri i n cmp. La un regim de exploatare uor i mediu ( Grupele de Funcionare B1,B2,B3 eventual i B4) aceste rigidizri se prind de tlpi i de ambele fee ale inimii prin sudur de col. Prinderea acestor rigizri ( ca i a altor piese) de talpa de sus prin orice fel de sudur, este interzis la poduri rulante cu regim greu i foarte greu (GF B5 i B6) din motive de oboseal a materialului (vezi i DIN4132, Cap.5.3.3) Piese auxiliare. Este posibil uneori ca piesele auxiliare s intre obligatoriu n componena unei grinzi de rulare dei nu au nimic de a face cu rolul acesteia de purttor al cii de rulare. Un astfel de exemplu l constituie consolele (crligele) pentru susinerea tvii cu cablurile de alimentare cu energie electric (vezi Abb.8). La proiectarea prinderii unor astfel de piese auxiliare, trebuie neaprat s se dea atenie fenomenului de oboseal. Consolele din Abb.8 sunt prinse cu uruburi un mod raional de a proceda. n alt caz, o astfel de consol sudat de talpa de sus a unei grinzi pentru un

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    5/11 FRILO-Magazin

    pod rulant n regim sever B6, a avut o consecin scump pltit, cordoanele de sudur slbind n mod nepermis rezistena tlpii la oboseal. 4. inele i rosturile lor. 4.1. Forme i prinderi uzuale. 4.1.1.ine din oel lat. Seciunea transversal a acestora este dreptunghiular,de cele mai multe ori cu muchiile de sus rotunjite (Abb.10). Prinderea de grind se execut cu dou suduri de col, deci oelul inei trebuie s fie sudabil. Oelul marca S355 este preferat fa de oelul marca S235, datorit unei rezistene la uzur mai mari. Dimensiunile obinuite ale inelor disponibile: Limea ciupercii k x Inlimea h = 50x30 mm sau 60x40 mm. Aceste ine se folosesc la sarcini pe roat mici/mijlocii i dac nu, se pune problema nlocuirii. Conform DIN 18800 sudura de col este limitat de 2

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    6/11 FRILO-Magazin

    Abb.12 foto: in din oel lat sudat din loc n loc. Abb.13: Seciune transversal prin ina de rulare Tip A. Abb.14: Prinderea unei ine de Tip A cu cleme reglabile. ine pe pat elastic. Pentru c prinderea inei cu cleme nu o solidarizeaz perfect cu grinda, este posibil ca n timpul exploatrii, la rostul de contact, cele dou piese s lucreze n sens opus. Intercalarea unui strat elastic de cel puin 6mm grosime (din cauciuc de duritate Shore90, cu caneluri n lung) este indicat mai ales la poduri rulante cu regim de funcionare greu sau foarte greu. Efectele benefice ale acestui substrat adugat la in,sunt: - Exploatarea podului rulant se face fr ocuri devenind mai puin zgomotoas i cu uzare mai mic. - Crete frecarea ntre in i talp ceea ce reduce uzarea lor (prin efectul de rndea). - Lungimea pe care se repartizeaz ncrcarea direct a roii se poate mri n calcul cu cca. 1/3, ceea ce nseamn o reducere de cca. 25% a efortului unitar dat de aceast ncrcare. 4.2 Rosturile inei. Aceste rosturi ar trebui astfel executate nct pe de o parte s asigure un nivel sonor sczut cnd podul trece peste ele iar pe de alta s fac posibile dilatarea n lung a inei. Rost deschis (la ine din oel lat sau din profil laminat). Rostul perpendicular (Abb.15a) este cel mai simplu de executat. Spaiul dintre ine provoac ncrcri dinamice ocuri-i favorizeaz uzarea inelor. De multe ori nu se poate evita deformarea sau ruperea muchilor

    ceea ce afecteaz n ru nivelul sonor la trecerea podului rulant. Din acest motiv astfel de nndire se folosete numai la un regim de funcionare uor adic la poduri puin folosite.

    Un rost oblic ca n Fig.15b unde ina a fost tiat la 450 este clar mai bun dect unul perpendicular. Trecerea nentrerupt de la o in la alta face ca podul s aib un mers mai bun. Urmele vizibile ale traversrii rostului oblic din Foto Abb.16-stnga- arat ns c nu se poate evita o anumit ntrerupere a mersului lin, chiar i n acest caz. Colurile inei se pot rupe din care motiv uneori ina se anfreneaz puin i pe vertical. Totui acest tip de rost este cel mai folosit. Cnd sunt necesare i rosturi de dilatare la ci de rulare lungi- ele pot fi alctuite n trepte ca n Fig.15c ori Fig.16 dreapta. Meritele rostului n trepte din p.d.v. al calitii mersului podului rulant, nu sunt la fel de bune ca ale rostului oblic. Ele se mai pot mbunti fcnd oblice treptele ca in Fig.15c. n regim greu de exploatare,capetele rostului n trepte se pot distruge relativ repede. Poriunea de in din oel lat n consol ce trece peste rostul prin grind, nu trebuie sudat ci numai asigurat s nu se deplaseze lateral (de ex. cu tachei ca n Fig.15c).

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    7/11 FRILO-Magazin

    Cnd ina este din profil laminat se reduce distana ntre cleme la cca 25 cm. Captul n consol a profilului laminat trebuie s treac printre doi tachei, ca n

    Fig.16 dreapta. Captul cellalt trebuie prins de grind cu cleme situate ct mai aproape posibil de rostul vertical.

    Abb.15: Rosturi deschise la inele din oel lat. a- Rost perpendicular b- Rost oblic c- Rost n trepte d- Rost oblic n in aproape de rostul articulat din grinda de rulare.

    Nu se sudeaz poriunea n consol. Knagge= tachet

    Abb.16: Rost oblic la in Tip A

    Abb.17: Un caz de avarie: prea mult uzare lateral a ciupercii inei.

    -dreapta- Seciune prin ina deteriorat

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    8/11 FRILO-Magazin

    Rostul sudat (la ine din oel lat sau din profil laminat). Rostul n in poate fi mbuntit prin sudarea cap la cap a rostului perpendicular. n grupele de funcionare intensiv -B5 i B6-a devenit ceva obinuit. Un rost complet umplut cu sudur asigur n comparaie cu cel deschis, cel mai uniform mers posibil al podului rulant dar este evident mai scump. Pentru c inele sunt din oel de rezistene superioare dar cu mai puine caliti de sudabilitate, devine necesar ca execuia sudurii cap la cap s fie deosebit de ngrijit; trebuie evitate micile fisuri care pot apare de obicei la rcire. Trebuie deci asigurat contracia liber iar lucrrile de sudur ncredinate unei firme specializate. 4.3 Uzarea i deteriorarea inei inele i bandajele de roi sunt supuse n timpul exploatrii podului rulant,unei uzri din cauza frecrii. La roile al cror bandaj au o buz de ghidare,uzarea este mai pronunat dect la cele cu dispozitive de ghidare cu role. Aceast uzare poate deveni foarte mare cnd execuia, montajul sau materialele sunt defectuoase.n cazul de avarie din Fig.17 a fost nevoie

    s se schimbe ntreaga in. Avaria s-a produs deoarece din motive pn acum nelmurite- buzele bandajelor de pe ambele pri ale podului erau concomitent n contact cu ina. Acest lucru a accentuat tocirea feelor laterale ale ciupercii. Materialul negru prfos care se vede n Fig.17 -stnga-a rezultat din tocirea inei. n Fig.17-mijloc se vd inima i ciuperca inei deteriorate. Placa vertical lipit de partea de sus a inei arat ct material s-a pierdut. Fig.17-dreapta arat o seciune transversal prin ina avariat. 5. Rosturile prin grinda de rulare. Rosturile in grinzile de rulare sunt prevzute cu preferin n dreptul reazemelor. Aa se evit ca elementele acestor rosturi s transmit fore transversale.

    Abb.18: Execuia adecvat a unui rost fr continuitate. a) Rost fr continuitate pe reazem i fr

    transmitere de fore transversale. Cnd se adopt soluia din Fig.18 trebuie luate n considerare urmtoarele: - Pe ambele laturi ale rostului, forele orizontale trebuie dirijate spre stlp. Dac rostul este alctuit necorespunztor- ca n Fig.19, forele transversale de la grinda din partea dreapt se transmit la cealalt,datorit poziiei neadecvate a uruburilor din plcile frontale. - ntre cele dou grinzi trebuie s existe un spaiu mic pentru a permite frngerea deformatei grinzii ncrcate. -Nu se recomand plci frontale scurte ca n Fig.19.

    -uruburile cu care se leag uneori cele dou plci frontale, sunt gndite de cele mai multe ori pentru a transmite forele orizontale ce apar n lungul grinzilor, de ex. din lovirea tamponului de capt. Dat fiind c aceste fore pot fi transmise mai departe i de reazeme, aceste uruburi nu sunt chiar necesare. Plcile frontale fiind ns flexibile, aceste uruburi nu mpiedic prea mult rotirea captului de grind drept pentru care nu sunt considerate duntoare. - Rosturile din in i cel din grind trebuie decalate, altfel captul ar rmne fr reazem.

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    9/11 FRILO-Magazin

    Abb.19: Alctuirea neadecvat a unui rost fr continuitate.

    Rigidizarea vertical se duce pn jos. Se completeaz cu nervuri de rigidizare cnd este cazul.

    Uneori se poate vedea n alctuirea rostului c plcile frontale sunt nlocuite de eclise, ca n Fig. 20. O astfel de soluie nu se recomand pentru c: - Eclisele i irul de uruburi nu sunt potrivite la un rost gndit ca articulat. Inima este supus suplimentar la efortul ce apare din mpiedicarea deformrii ei libere, efort ce poate provoca cedarea local n urma oboselii. - Inima nu se poate rigidiza = pericol de voalare la aciunea direct a roii.

    b) Rosturi de continuitate cu plci frontale pe reazeme.

    La aceste rosturi ce pot transmite momente ncovoietoare, uzinarea i montajul sunt mai scumpe dect la cele articulate. Ele sunt acionate dinamic de momente pe ambele direcii din care cauz se pot folosi cu anumite condiii. Plcile frontale nu pot fi extinse n sus din cauza inei. Soluia nu trebuie s favorizeze fenomenul d oboseal la partea tensionat (crestturi ct mai puine). Este raional s fie folosite uruburi pretensionate.

    Abb.20: Soluie necorespunztoare a rostului fr nervuri de rigidizare a inimii.

    c) Rosturi n cmpul grinzii cu continutatea

    asigurat de plci frontale. Cnd se mut rostul de la reazem spre punctul de moment nul din cmp, descrete considerabil momentul ncovoietor ce trebuie transmis mai departe. Acum ns n loc de momentele mari ce trebuiau transmise de

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    10/11 FRILO-Magazin

    rostul de pe reazem, apar fore transversale de semn schimbtor. Sub efectul acestora, plcile frontale trebuie s conlucreze. Aceast cerin se ndeplinete folosind uruburi de nalt rezisten pretensionate i plci metalice suficient de rugoase: se recomand mbinri de tip GV. Dei DIN 4132 Cap.4.5.1 permite i mbinri de tip SLP, acestea nu sunt recomandabile pentru c pot prelua sarcini reduse din cauza oboselii i pentru c la antier este dificil a realiza mbinri psuite. Dac se adopt totui acest tip, uruburile trebuie s fie pretensionate. 6. Reazeme. Sunt posibile rezemri pe stlpi respectiv console, pe oel sau pe beton iar n cazuri excepionale, pe lemn dac podul are capacitate mic de ridicare. Din principiu, la reazem grinda trebuie ntrit cu nervuri de rigidizare a inimii. ns tocmai la seciuni mici de grind se renun uor la ele din motive economice. Lucrul acesta este permis dac se verific c inima are suficient rezisten la voalare. Figura 21 (Abb.21) arat o soluie normal,de recomandat la un reazem pentru poduri rulante uoare i medii. De acordat atenia cuvenit la urmtoarele aspecte: - Sarcina vertical de la roile podului trebuie transmis la consol prin contact direct. - Inima este prins de stlpul halei cu tije filetate. Acestea se plaseaz ct mai sus posibil pentru a transmite ct mai bine forele orizontale de la pod, fore ce pot fi tensiuni sau compresiuni (verificare la flambaj!). Se mai poate intercala ntre stlp i inim un tu de eav ce poate prelua compresiunea astfel ca tija s lucreze numai la tensiune. Se prevede cte o tij de fiecare parte a axului stlpului spre e evita solicitarea suplimentar a acestuia cu un moment de torsiune indus de excentricitatea forelor orizntale. -Talpa de jos a grinzii de rulare se prinde de reazem cu uruburi pentru a asigura n primul rnd poziia ei, fix. Cnd este posibil s apar i reaciuni negative (n sus), ele trebuie gndite corespunztor. - Momentele de torsiune sunt echivalate cu un cuplu de fore orizontale egale ce se descarc ca fore n lungul tijelor i ca fore tietoare n uruburi.

    - Se practic goluri ovalizate la partea de sus a consolei, perpendiculare pe direcia de mers a podului, pentru ca mpreun cu tijele filetate s permit ajustarea facil a poziiei grinzii de rulare.

    Abb.21: Rezemarea grinzii de rulare pe o consol metalic.

    B-B Gaur ovalizat - La montaj trebuie pregtite din timp fururi din table de diverse grosimi cu guri ovalizate pentru a aduce grinzile la acelai nivel. Grinda de rulare se pune de multe ori pe console din beton armat. Figura 23 (Abb.23) arat o soluie posibil n acest caz. Tolerana n beton armat este mult prea mare pentru o grind de rulare; de aceea montajul acesteia din urm trebuie s prevad mijloacele potrivite de compensare. 7. Reabilitarea grinzilor de rulare. Deseori este necesar ca instalaii de ridicat existente de mult timp s fie nlocuite cu poduri rulante de capacitate mai mare sau s fie dotate cu nc un pod rulant. De regul se cere ca reabilitarea s se fac fr a nlocui grinda de rulare. Dar ce posibiliti exist? -Cnd podul rulant existent are bandajul roilor cu buz de ghidare,acesta se poate nlocui cu un sistem de ghidare cu role laterale, ceea ce reduce mrimea forelor orizontale cu cca. 60%. Aceast reducere creeaz o rezerv de rezisten ce poate poate permite mrirea ncrcrii pe roat.

    Abb.22: Stnga: prindere eficient de stlp cu tije orizontale filetate

    Dreapta: Prinderea cu eclise orizontale sudate de talpa de sus nu sunt recomandate

  • Ch. Seesselberg-Grinzi de rulare

    11/11 FRILO-Magazin

    - Sudarea oelului cornier de talpa de sus a

    profilului I poate pune n lucru o rezerv considerabil de

    Abb.23:Grind de rulare rezemat pe consol din beton armat - Sudarea oelului cornier de talpa de sus a profilului I poate pune n lucru o rezerv considerabil de capacitate portant. n caz extrem cnd pe o parte nu este spaiu disponibil, se poate lua n considerare i ntrirea seciunii numai pe cealalt parte. - Se mai poate lua n calcul i comanda computerizat a podurilor. Acest mod de comand poate interzice de ex. accesul concomitent a dou poduri rulante ntr-o anumit zon a halei. Deasemeni mai poate fi exclus apropierea podurilor sub o anumit distan. Se pot evita deci printre altele, cazuri de ncrcare deosebit de periculoase. Mai pot apare probleme la halele ale cror poduri i grinzi de rulare au fost gndite dup vechiul DIN 120 (acum DIN 15018) n vigoare prin anii 70 ai secolului trecut. DIN 120 prescria ncrcri orizontale mai mici dect DIN 15018. Cnd se introduc noi poduri rulante este normal ca stlpii existeni s fie verificai dac rezist la aceste fore orizontale mai mari. n cazul cel mai defavorabil s-ar putea s fie necesar consolidarea att a stlpului ct i a fundaiei. 8. Recapitulare. n acest articol au fost adunate cteva soluii constructive privind grinda de rulare a podului rulant. Este de importan deosebit ca aceste ci de rulare s fie astfel concepute, uzinate i montate pentru ca s fie posibil o exploatare cu ct mai puine ocuri respectiv cu mai puin uzare. O soluie gndit pentru a rezista oboselii este o condiie prealabil c instalaia de ridicat cu pod rulant va putea fi exploatat mult timp fr perturbri majore. Cea mai mare parte din acest articol va fi nc valabil i dup intrarea n vigoare a standardului european. Nou apruta carte a autorului n editura Bauwerk Verlag Berlin, intitulat Ci de rulare-dimensionare i alctuire constructiv pre 39 Euro- trateaz i alte teme,

    prezint detalii i indicaii privitor la alctuirea, calculul static i dimensionarea dup DIN i EUROCOD.

    Bibliografie (text prescurtat). [1] DIN 4132 ed.02/1981 [2] DIN 18800 Constructii metalice [3]Anpassungsrichtlinie zu DIN 18800 [4]BGV D6 Securitatea muncii. [5]VDI-Richtlinie 3576 ine. [6]RIW Maschinenbau GmbH. [7]v.Berg,D Macarale. [8]Osterrieder,P ;grinzi laminate. [9]Petersen,C. ;Constructii metalice. [10]Seesselberg,Ch. ;Cai de rulare [11] Warkenthin,W. ;Structuri avansate. Despre autorul acestui articol. Prof.Dr.-Ing. Christof Seeelberg, coala Tehnic Superioar (Facultatea Tehnic)-Mnchen. Traducere: G.Perianu, i.c.d. 25 iulie 2008