Nosilec ročnega dvigala in hkrati sleme

[Bosko90]

Pozdravljeni,
Ker sem tudi sam strojnik, se je nekdo obrnil na mene glede velikost nosilca (IPE, HEB, HEA), kateri bi služil kot sleme delavnice, hkrati pa se bi na ta nosilec lahko pripel voziček na katerem bi bilo ročno verižno dvigalo (flašncug) nosilnosti 1500kg. Ker nimam izkušenj z objekti in žerjavi, se obračam na vas, saj ne gre samo za navaden izračun nosilca na dveh podporah. Podatki s katerimi razpolagam so: razdalja med nosilnima stenama po dolžini je 10m, razdalja od slemena do nosilne stene 4m, relativno položna streha (kota ne vem), max obr. dvigala 1500kg, lokacija: pohorje okoli 800-900 mnv. Hkrati pa se dobro zavedam, da to niso heci, in je potreben uradni statični preračun od za to pristojne osebe. Dodana skica za lažjo predstavo. Vem tudi, da je potrebno nosilno steno temu prilagoditi, ne kot je na skici. Gre se za to, da se vidi pri čem je, ali je to HEA 300 ali še več, da se da ocenit, ali sploh iti v to ali ne. Hvala za vso pomoč.

[Žerjavar]

Priložnost, da preizkusiš svoje sposobnosti.
Najprej približen račun z največjimi obtežbami: Sneg400 kg/m2 na horizontalne površine, lastna teža strehe in ostrešja okrog 60 kg/m2 (hor.površine) in teža bremena. Vse to bo le vertikalni upogib. Pri tem vzameš dopustno napetost izpod 14 kN/cm2.
Pozneje bo preverjanje točnosti teh obremenitev in dodajanje ostalih vplivov na dejansko max napetost v profilu.
Je pa še vprašanje, ali bo profil podaljšan izven zidov (na skici), da je možno privzdignjeno breme premakniti izven delavnice (odprtina z vrati) ter naložiti na prevozno sredstvo (kamion, ....)

[Bosko90]

Ok seveda sem pozabil zapisat za kateri material gre. St-37 ali St-52. Dopustna, ki ste jo zapisali bi ustrezala kateremu materialu? Obtežba snega je tako velika? Sam sem sicer našel neke zemljevide in enačbo, pa sem za to območje in 900nmv dobil okoli 260kg/m2. Tisti konzolni del, sem kar tako narisal preko za streho, lahko se bi ustrezno zmanjšal, če bi to doprineslo pri privarčevanju, da se ne pušča tako močan nosilec ven. Da bi dvigalo šlo ven, bi močno zakompliciralo vpetje tega nosilca napram temu, da je samo položen na ustrezno močan zid. Hvala zaenkrat za napotke, bom poiskusil nekaj izračunati. Mogoče še to, predvidevam, da polovico obtežbe odnesejo stranski zidovi, ali se motim.

[Žerjavar]

Ok seveda sem pozabil zapisat za kateri material gre. St-37 ali St-52. Dopustna, ki ste jo zapisali bi ustrezala kateremu materialu?
Obtežba snega je tako velika? Sam sem sicer našel neke zemljevide in enačbo, pa sem za to območje in 900nmv dobil okoli 260kg/m2.
predvidevam, da polovico obtežbe odnesejo stranski zidovi, ali se motim.

Po podatkih Agencije za okolje je v področju Pohorja na višini 900 m pričakovati (povratna doba 50 let) do 4,2 kN/m2 snega. Lahko preveriš na Atlas okolja (Google),
Jaz računam z materjali jekla St.37, ki bi naj bili pri trgovcih na zalogi. Včasih je materjal St.52 bil dobavljiv v količini vsaj en vagon. Cenovna razlika bi bila verjetno minimalna. Boljša kvaliteta se za konstrukcije uporabi le, če ima zmanjšanje teže profila vpliv na nižanje cene drugih elementov.
Predvidevaš pravilno.

[Žerjavar]

. Lahko preveriš na Atlas okolja (Google), .

Da boš lažje našel, prilagam za občino Ribnica na Pohorju

Posnetek zaslona (113).png (133.51 KiB) Videno 5591 krat

Posnetek zaslona (113)-1.png (7.88 KiB) Videno 5591 krat

[Bosko90]

Vam zaupam glede obtežitve s snegom, vendar se mi je vseeno zdelo nekoliko veliko, saj je to 2m južnega snega. No sem s temi podatki nekaj poračunal. Kot strehe sem vzel od oka 20 stopinj, če gre za položno. Tako sem prišel to profila HEA 360. Tukaj bi najbrž moral sedaj dodati še lastno težo 112kg/m in še enkrat izračunati. Nisem tudi upošteval, koliko odneseta sprednja in zadnja stena (podpori nosilca in začetka ter konca strehe). Kako pa je z dopustnimi povesi? Saj imam dvoje v glavi, včasih je l/500, včasih l/300.

[Bosko90]

Hvala za informacijo. Sem pogledal in našel točno lokacijo. Nekoliko sem se zmotil pri nmv, saj sem rekel na pamet. 730nmv je in za obtežitev je potem 1,5-2 kN/m2..

[Žerjavar]

Hvala za informacijo. Sem pogledal in našel točno lokacijo. Nekoliko sem se zmotil pri nmv, saj sem rekel na pamet. 730nmv je in za obtežitev je potem 1,5-2 kN/m2..

Za 730 mnv na Pohorju je možen sneg do 3,4 kN/m2. Le kje si ti našel 1,5 do 2? Zaradi mene pa lahko računaš s čemerkoli.
Prikazani izračun je principielno dober kot prva informacija. Najcenejkši bo IPE, le če želiš manjšo višino bo nekaj dražji HEA.

[Bosko90]

Prilagam sliko lokacije. Sicer pa ja, važen mi je postopek izračuna ter, da je vse zajeto, kar je pomembno. Torej kako je z dopustnim povesom?

[Žerjavar]

Sneg OK. Nisem pomislil na prisojno lego Pohorja.
Poves: za gradbeni objekt (ostrešje) je L/300. za progo dvigala (monorej) pa moraš premagati strmino zaradi povesa ( za ročni pomik preko kolesa 6%, za potiskanje bremena F= 300N pa 2%).
Da ne boš iskal kritične točke nosilca, ti povem, da je na zunanjem robu spodnje pasnice kot nateg. K vertikalnemu upogibu ,moraš dodati:
- horizontalni upogib, od privzdigovanja bremena na tleh z odmikom od tirnice 1500 N (10% bremena) ali pa pri odlaganju breme potiskaš (300 N) na odmik od proge.
- Lokalni vzdolžni upogib spodnje pasnice zaradi točkovne sile pritiska kolesa vozička. Pri peš računu je napetost = 1,6 * P1 / (t*t). P1 je pritisk enega kolesa, t je debelina pasnice pod dotikom kolesa. Lahko pa situacijo modeliraš in poženeš račun napetosti - bo bolj točno.
Vse tri napetosti se seštejejo. Za materjal St.37 je dopustna napetost 14,5 kN/cm2. Lahko bi bila tudi nekaj višje (nikakor preko 19) z upoštevanjem, da je tako velik sneg le zelo redko.

[Bosko90]

Ok sedaj sem recimo izbral IPE400, poiskal za njega Wy in Wz za obtežitev sem vzel večjo cifro torej 200kg/m2 in streho 60kg/m2, izračunal moment v vertikalni smeri in napetrost, ki je prišla 133N/mm2, izračunal moment v horizontalni smeri in napetost ki je prišla 24N/mm2, kar je skupaj 157, k temu pa se še prišteje upogib pasnic? No tukaj se malo zatakne. Kar vem od vozička je, da ima 4 kolesa, ki so konična (ali bi zaradi tega moral biti IPN?), medsebojne razdalje in premera pa ne.

[Žerjavar]

k temu pa se še prišteje upogib pasnic? No tukaj se malo zatakne. Kar vem od vozička je, da ima 4 kolesa, ki so konična (ali bi zaradi tega moral biti IPN?), medsebojne razdalje in premera pa ne.

Tukaj pa imam malce pomanjkanja znanja. Kot začetnik - projektant sem zaćel v tovarni, ki je že 40 let delala jeklene konstrukcije in dvigalne naprave. V njihovem začetnem proizvodnem programu je bil velik delež ročno gnanih žerjavov. Spomnim se, da smo dobili kar nekaj dela za nove žerjave, ki so nadomeščali ročno gnane. Tudi žerjavov z visečo mačko je bilo kar nekaj. Po spodnji pasnici INP je tekel voziček z 2, 3 ali 4 kolesi in na njem obešeno dvižno vitlo. Praktrično vse spodnje pasnice so po 10 ali več letih bile vidno upognjene navzdol. Kot zaćetnik bi naj ugotovil, kaj je vzrok taki trajni deformaciji. Trdnostni račun obstoječega stanja mi je pokazal ustrezno varnost do plastifikacije, vendar brez vpliva točkovnih sil koles vozička. V knjigi "Fordern und heben" sem našel tukaj navedeno formulo za račun napetosti, katera pa ne zajema niti položaja dotika, niti razdalje med dotiki. Tudi ne loči, če je dotik linijski (konus kolesa) ali točkovni (zaobljena površina). Takoj smo pri projektih vključili tudi tako dobljeno napetost in res nismo več opazili trajne deformacije spodnje pasnice. Pozneje nisem našel še kakšne variante izračuna, ki bi vključeval več vplivov. Računalniki pa še niso bili dovolj zmogljivi, da bi lahko koristil FEM metodo.
Predvidevam, da bo v tvojem primeru le občasna uporaba vožnje polno obremenjene dvižne naprave, da bi lahko v doglednem času pričakovali opazno trajno deformacijo.

PS: To bi lahko bila ustrezna tema za diplomsko ali magistrsko nalogo. Kakšne dejanske napetosti nastopajo zaradi točkovne sile na spodnjo pasnico in kako jih peš vsaj približno izračunati. Smatram, da vsak trdnostni izračun z računalnikom zahteva vsaj približno kontrolo s peš postopkom. Morda se bo tudi pri nesreči v Zidanem mostu izkazalo, da računalnik ni imel podatka o strehi perona. Pri peš postopku (ogled vse proge) bi človek to težko spregledal.

[Bosko90]

Torej izkušnje kažejo, da enačba štima kakorkoli je že nastala. Kot pritisk enega kolesa je bilo mišljeno sila katra pride na eno kolo? Če si prav razlagam po enotah, Sem mislil, da tlak med kolesom in pasnico, zato sem mislil, da mi še kakšni podatki manjkajo. Po tem takem dobim še dodatne 33 N/mm2 za IPE400 kar je potem skupaj 190 N/mm2. Torej bo potrebno najbrž IPE 450. Bom šel še za tega enkrat skozi. Ja gre se za domačo delavnico in ne proizvodnjo, tako da bo polno obremenjen mogoče 2-3x na leto, v večini primerov samo dvig in spust brez vožnje, da bi pa še to sovpadalo z 2m snega na strehi pa skoraj nemogoč scenarij.

[Žerjavar]

pritisk enega kolesa je bilo mišljeno sila katera pride na eno kolo?
Bom šel še za tega enkrat skozi.

Oprosti, sem malo nerodno zapisal, po pogovornem "kolesni pritisk", ko je mišljena sila na eno kolo.
Zame je to normalno, da se take račune dela dvakrat, brez da se drugič gleda prve zapise.
Za kombinacijo najneugodnejših obtežb, ki nastopajo zeloooo (smo nekoč rekli enkrat v življenju) redkokdaj lahko jemlješ varnost dejanske napetosti do meje plastičnosti 1,1. Za kombinacije, ki so enkrat letno pa mora biti varnost 1,5.

[Žerjavar]

Torej izkušnje kažejo, da enačba štima ... dobim še dodatne 33 N/mm2 za IPE400

K bremenu je prišteti še težo vozička in dvižnega vitla s kavljem. V skladu s predpisom je breme povečati za 15% (sunek ob privzdigu)