CRANEWAY 7.xx |
|
|
|
|
Дополнительный модуль для расчета подкрановых балок по DIN 18800 |
|
Программа CRANEWAY предназначена для расчета подкрановых балок по DIN 4132 и DIN 18800. Модуль интегрирован с программой RSTAB, но его можно приобрести отдельно и работать с ним и не имея лицении RSTAB.
В модуле выполняется следующий расчет:
Расчет напряжений в подкрановых путях и сварных швах
Расчет подкранового пути и швов на усталость
Расчет деформаций
Расчет на изгиб, в том числе и от подвижной нагрузки колес
Анализ потери устойчивости от кручения по теории пространятвенного изгиба 2-го порядка.
Формы исходных данных
Программа включает 4 формы исходных данных для задания геометрии, материала, сечений, нагрузок и неоднородностей.
Геометрия
Пользователь задает общую длину балки, виды опор и их размещение, а также поперечные ребра жесткости по длине балки.
Материалы и сечения
Марки стали (S 235 и S 355) могут быть выбраны из базы данных.
Возможно задать следующие профили подкранового пути:
прокатные двутавры (по ГОСТ, ТУ, а также I, IPE, IPEa, IPEo, IPEv, HE-B, HE-A, HE-M, HE-AA, HL, HE, HD, HP, IPB-S, IPB-SB, W, UB, UC и другие профили по AISC, British Steel, японским и ктайским нормам) в сочетании с рельсами (SA, SF) или соединениями с задаваемой пользователем шириной и высотой.
несимметричные двутавры (RSTAB - тип IU), которые можно, как и в случае прокатных профилей, комбинировать с рельсами и соедонениями.
При необходимости, можно задать учет взаимодействия рельсов и соединений. Можно также учитывать износ рельсов.
Нагрузки и воздействия
Можно включить в расчет воздействие от работы до трех кранов одновременно.
Проще всего выбрать стандартный кран из базы данных (краны фирмы Demag).
Также данные по кранам можно задать вручную:
Количетсво кранов (не более 3), количество осей (не более 4 на кран), базу осей, положение упоров.
Группу нагрузки (от B1 до B6).
Класс подъема (от H1 до H4) или динамический коэффициент.
Вертикальные нагрузки на колесо R_max и R_min.
Горизонтальную поперечную нагрузку, вызванную инерционными силами приводов H_M при разгоне и торможении и силами H_S и S от перекоса кранов. При этом может быть задано расстояние от места приложения нагрузки S до осей крана.
Боковые нагрузки по DIN 4143 (п. 3.1) могут рассматриваться в качестве главных при расчете напряжений и/или при расчете на усталость. Дополнительно по DIN 4132 (п. 3.2.1.1) можно увеличить силы от перекоса крана на 10%.
Неоднородности
Неоднородности задаются либо автоматически для всех расчетных загружений, в форме первой собственной формы, либо вручную отдельно для каждого загружения. Величина неоднородностей может быть также определена автоматически или вручную и может быть редуцирована в соответствии с DIN 18800 (часть 2, гл. 201 и 202).
Ход и параметры расчета
Величины частичных коэффициентов надежности по нагрузке и материалу могут быть изменены при детализации расчета. Допустимо локальное превышение предельных напряжениий по норме DIN 18800, часть 1, п. 749. Можно также установить допустимые предельные величины для горизонтальных и вертикальных деформаций. Расчет швов и расчет на усталоть могут быть, по желанию пользователя, исключены.
В ходе расчета генерируются загружения, в зависимости от положения крана. Можно выбрать длину шагов, на основаниии которой определяется перемещение крана по крановому пути. Кроме того, пользователь может варьировать параметры расчета по методу конечных элементов (размер конечных элементов, критерии разрыва и.т.д.)
Для каждого положения крана будут созданы три загружения:
Только основные нагрузки: собственный вес подкрановой балки, постоянная нагрузка, вертикальная нагрузка от колеса крана.
Основные и дополнительные нагрузки:собственный вес подкрановой балки, постоянная нагрузка, вертикальная нагрузка от колеса крана и силы инерции при разгоне и торможении, ветер (при наличии).
Основные и дополнительные нагрузки: собственный вес подкрановой балки, постоянная нагрузка, вертикальная нагрузка от колеса крана и силы от перекоса крана, ветер (при наличии).
Расчет выполняется нелинейно по теории пространственного изгиба 2-го порядка.
С коэффициентами надежности по нагрузкам и материалам и с динамическими коэффициентами: расчет на изгиб и устойчивость, опрделение напряжений и опорных реакций.
Без коэффициентов надежности по нагрузкам и материалам, но с динамическими коэффициентами: расчет на усталость и определение опорных реакций.
Без коэффициентов надежности по нагрузкам и материалам и без динамических коэффициентов: определение деформаций.
Анализ напряжений
Для подкрановой балки будет выполнен обычный расчет напряжений. Рассчитываются фактические напряжения и сравниваются с предельными нормальными, поперечными и эталонными напряжениями.
Для швов также задается расчет параллельных и перпендикулярных напряжений при сдвиге и выполняется их суперпозиция.
Расчет на усталость
Напряжения, которые возникают при движении крана, будут определяться в каждой точке, которая рассчитывается на усталость. Напряжения будут оценены при помощи метода rain-flow, экстремальные величины будут сопоставляться с установленными в DIN 4132 допустимыми величинами. Метод rain-flow позволяет считать циклы напряжений по норме DIN 4132, формула (4), что делает расчет более экономичным.
Пользователь может решить, учитывать ли при расчете на усталость только вертикальные нагрузки на колеса (так делается обычно) или нужно также учесть горизонтальные силы H_M. Этот вариант может быть рассмотрен, если в качестве главной нагрузки принимаются силы инерции при разгоне и торможении, по DIN 4132, п. 3.1.
Точки, которые будут рассчитаны на усталость, будут отмечены соответствующими засечками W0-W2, K0-K4 по DIN 4132. При использовании поперечных ребер, в местах их соединения можно задать дополнительные точки с засечками для расчета на усталость. При анализе напряжений учитывается, например, влияние внецентренного действия сил колес на локальную нагрузку по книге Дитриха фон Берга „Krane und Kranbahnen“ (Краны и подкрановые пути), стр. 147 и далее. Также учитывается влияние локальной нагрузки от сил колес на напряжения сдвига.
Расчет на изгиб
Расчет на изгиб выполняется в соответствии с нормой DIN 18800, часть 3, при этом учитывается нормальные и касательные напряжения и нормальные напряжения от локиальной нагрузки. При расчете учитываются условия, установленные для итерации (14) в DIN 18800, часть 3.
Расчет деформаций
Расчет деформаций выполняется отдельно для вертикального и горизонтального направления. Полученные перемещения сопоставляются с допустимыми величинами, которые можно произвольно задать в расчетных параметрах.
Расчет на пространственный изгиб
Расчет на потерю устойчивости при кручении выполняется по теории пространственного изгиба 2-го порядка, при этом учитываются неоднородности. Программа рассчитывает соответствующий критический коэффициент нагрузки для каждой расчетной группы нагрузок. Расчет на пространственный изгиб выполнен, если все критические коэффициенты превышают 1.00.
Опорные реакции
Программа рассчитывает все опорные реакции как на основе расчетных нагрузок, так и на основе нормативных величин, умноженных на динамический коэффициент.