KRANSKE STAZE

UvodKranske staze ili nosai dizalica su elementi koji se postavljaju neposredno ispod ina i slue kao nosea konstrukcija po kojoj se kree dizalica. Njihovo oslanjanje vri se direktno preko stubova ili preko konzola kod okvirnih glavnih nosaa hala. Kod hala sa velikim razmakom stubova oslanjanje se moe vriti i preko ispusta iz krovne reetke. Nosai dizalica najee su statikog sistema proste grede, a takoe se izvode i kao kontinualni nosai, a retko kao Gerberovi nosai. Za preporuku je primena sistema proste grede zbog niza nesumljivih prednosti kao to su: jednostavnija statika analiza, jeftinija radionika izrada i laka montaa. Najee konstruktivno reenje za kranske staze je u vidu punog I nosaa (valjanog ili formiranog zavarivanjem).

Konstruisanje kranskh stazaAko su mostne dizalice manje nosivosti (manje od 10t), a rasponi kranskih staza oko 6.0 m, za kransku stazu se obino usvaja neki od valjanih I profila samostalno ili sa ojaanom gornjom noicom, ili pak nesimetrian I profil oblikovan zavarivanjem od limova.

Oblici kranskih staza za lake dizalice

U sluaju kranskih staza veeg raspona i teih dizalica, usvajaju se zavareni limeni nosai I preseka sa horizontalnim nosaem (od rebrastog lima ili reetkast) istog raspona, koji ima funkciju sprega protiv bonih udara, a istovremeno slui i kao staza za opsluivanje dizalica.

Kranska staza sa horizontalnim spregom

Visina kranskih staza statikog sistema proste grede iznosi H=L/10 do L/12 gde je L raspon kranske staze (razmak glavnih stubova), a izuzetno moe iznositi L/15, u sluajevima kada ugib nije merodavan. Pri konstrukcijskom oblikovanju punih limenih nosaa posebnu panju treba obratiti na vezu gornje noice i rebra. Obino se koristi K-av ili neko reenje sa ugaonim avovima. Kod obostranog ugaonog ava nastaje veoma veliko dejstvo zareza, to kao posledicu ima niske doputene napone. Primenom obostranih ugaonih avova postoji realna opasnost takve deformacije da se ploa gornje noice osloni na ivice rebra, tako da je neophodno pojasnoj lameli dati preddeformaciju zagrevanjem. Da bi se bolje prihvatili lokalni pritisci tokova dizalica gornji deo rebra se moe izvesti vee debljine ili sa dodatnim limovima i etiri ugaona ava.

Limeni nosai kranskih staza

Uticaj obostranih ugaonih avova za vezu rebra I noice

Pri veim rasponima kranskih staza optereenih tekim dizalicama racionalnije su sanduaste ili reetkaste kranske staze. Visina reetkastih kranskih staza kree se u intervalu H=L/7 do L/10. Gornji pojas reetkaste kranske staze radi se od nekog krutog profila (T ili I profil) koji je optereen ne samo na pritisak ve i na lokalno savijanje od pritiska toka dizalice P. Momenat savijanja usled lokalnog savijanja gornjeg pojasa moe se sraunati prema izrazu:

Mlok

Pd = 3

gde je d - duina pojasnog tapa izmeu vorova

Sanduasta kranska staza

Reetkaste kranske staze

Kranske staze za teke dizalice izvode se kao proste grede. Ugib takvih staza ne sme da prekorai vrednost od L/1000. Konstrukcija se sastoji od: kranske staze, gornjeg horizontalnog sprega, sekundarnog nosaa radi oslanjanja gornjeg horizontalnog sprega, donjeg horizontalnog sprega, poprenog ukruenja.

Princip konstruisanja kranske staze za teke dizalice

U sluaju viebrodnih hala, kod kojih uz sredinje glavne stubove postoje sa obe strane kranske staze, onda one imaju zajedinki spreg za bone udare. U takvim sluajevima racionalno je oblikovati sanduasti, torziono krut nosa.

Dve blizne kranske staze kod viebrodnih hala

Tip kranske staze po Maas-u

Proraun punih limenih kranskih stazaKranske staze su dinamiki optereene konstrukcije, pa o tome treba voditi rauna tokom prorauna. Pri statikom proraunu kranskih staza treba uzeti u obzir osnovna optereenja, (sopstvena teina konstrukcije i vertikalni pritisci tokova dizlice pomnoeni dinamikim koeficijentom ), dopunska optereenja (boni udari i sile koenja dizalice bez dinamikog koeficijenta ) i izuzetna optereenja (seizmike sile i udari dizalice u odbojnik).

Zbog racionalnijeg utroka materijala treba varirati statike karakteristike poprenog preseka, to se obino postie promenom irine pojasnih lamela. Na ovaj nain se ostvaruje kontinualan kontakt ine sa gornjom noicom kranske staze. Odreivanje mesta promene poprenog preseka vri se na osnovu poznatog postupka pokrivanja anvelope momenata savijanja.

Osim opte kontrle napona u kranskoj stazi i zavarenim avovima potrebno je izvriti i kontrolu pritisnutog pojasa (gornji pojas i kod sistema proste grede i kod sistema kontinualne grede, a donji pojas samo kod kontinualne grede) na bono izvijanje prema JUS-u U.E7.101/1986. Takoe je neophodno izvriti kontrolu stabilnosti vertikalnog lima (rebra) kranske staze na izboavanje prema JUS-u U.E7.121/1986 ne zanemarujui pri tome uticaj lokalnog napona pritiska toka.

Ukruivanje gornjeg dela vertikalnog lima za prijem lokalnih napona pritisaka od toka dizalica

Visinu poprenog preseka kranske staze, za sistem proste grede, treba usvojiti priblino h=L/10 do L/12, a kod kontinualnih nosaa h se moe usvojiti i neto manje. irinu gornje pojasne lamele ne treba uzimati manje od 300 mm izuzetno 250 mm. Debljine pojasnih lamela treba usvajiti do 40 mm. Debljina vertikalnog lima se obino usvaja u granicama h/150 do h/200 gde je h visina vertikalnog lima kranske staze. Zbog velikih lokalnih pritisaka tokova dizalice esto se ispod gornje noice na visini od priblino h/10 ugrauje rebro vee debljine od 20 do 25 mm.

Poto je kranska staza dinamiki optereena konstrukcija, mora se voditi rauna o uticaju konstrukcijskog oblikovanja na trajnu jainu zamora. Iz ovog razloga se kod sistema proste grede ugrauju "pas" ploice za vezu poprenog ukruenja sa donjom zategnutom noicom, a kod kontinualnog nosaa i sa gornjim pojasom.

Ugraivanje "pas" ploica a) za sistem proste grede b) za sistem kontinualne grede

Pri optoj kontroli napona potrebno je proveriti i napon usled lokalnog pritiska toka na gornjoj ivici rebra nosaa dizalice:

Pmax y = tr bgde je: koeficijent udara, Pmax maksimalni vertikalni pritisak toka dizalice, tr debljina rebra kranske staze, b sadejstvujua irina rebra kranske staze.

Raspodela napona y od lokalnog pritiska toka dizalice

Veliina sadejstvujue irine b direktno zavisi od naina veze ine za gornji pojas kranske staze i iznosi: kada je ina kruto zavarena za gornji pojas:

b=

1,15 Iu 1 3 0,3 tr

kada je ina slobodno oslonjena na gornji pojas:

b=

1,15 Iu + I 1 3 0,3 tr

gde je: Iu moment inercije zajednikog preseka ine i gornjeg pojasa nosaa dizalice Ip moment inercije gornjeg pojasa I moment inercije ine.

Naini veze ine: a) kruto zavarena b) slobodno oslonjena

Napon y treba proveriti na spoju gornje noice i rebra. Pri ovome se javlja i odgovarajui napon smicanja:

yz = 0,2 yPrema vajcarskim preporukama za proraun kranskih staza sadejstvujua irina b moe se dobiti iz izraza:

b = 3,2 3

I tr

gde je I momenat inercije ukupnog preseka sastavljenog od gornjeg pojasa i ine kada je ina ukljuena u nosei presek nosaa, a ako ina nije ukljuena u nosei presek nosaa I je zbir momenata inercije gornjeg pojasa i ine.

Dimenzionisanje jednozidnih kranskih staza je sloen zadatak jer usled vertikalnih i horizontalnih sila koje se preko ine uvode u nosa nastaje koso savijanje i torzija u nosau. Uticaj torzije se jo dopunski poveava eventualnim ekscentrinim optereenjem od toka. Zbog ekscentrinog delovanja optereenja od bonih udara dizalice Hb u kranskoj stazi se javlja torzioni momenat MT = Hbe. Moe se aproksimirati da momenat savijanja od vertikalnih sila Mx prima ceo popreni presek zajedno sa inom, a gornji pojas kranske staze uz to treba proveriti i na momenat My od dejstva bonih udara.

u taki 1

u taki 2

Mx I = dop W x1

My Mx II = dop W x 2 W y,p

gde je Wy,p otporni momenat gornjeg pojasa, uz eventualno uee rebra, oko y-y ose.

Pri veim rasponima kranskih staza, ne moe se prijem horizontalnih sila ostvariti na ovakav nain, pa se gornji pojas prihvata spregom za bone udare. Sile bonog udara Hb u ovom sluaju izazivaju momenat savijanja My :

Hb My 5

U tom sluaju kontrola napona u gornjem pojasu kranske staze sprovodi se prema izrazu:My O Mx = + + A p W x W y,p

gde je: Ap povrina poprenog preseka gornjeg pojasa I eventualno dela rebra kranske staze; Wy,p otporni momenat poprenog preseka gornjeg pojasa i eventualno dela rebra kranske staze.

Dejstvo bonih udara Hb na kranske staze sa spregom za bone udare

Pri dimenzionisanju nosaa dizalica obavezno se proverava i vrednost ugiba. Uobiajeno maksimalni ugib ne sme da prekorai vrednost L/600 do L/1000, to zavisi od tipa dizalice i njene korisne nosivosti.

Oslanjanje kranskih staza

Oslanjanje kranskih staza sistema proste grede

Bono oslanjanje kranske staze na stub

Kranske ine

Tokovi sa vencem a) sa nepokretnom osovinom toka b) osovina se okree zajedno sa tokom

Tokovi sa horizontalnim valjcima-voicama

Popreni preseci kranskih ina

Pri montai ina moraju se ispotovati sledee tolerancije: Visinsko odstupanje u poprenom pravcu izmeu ina h < LD/1000; Visinska razlika kota gornje ivice ine izmeu dva susedna oslonca h < l/1000; Razmak osovina ina LD < 10 mm; Rastojanje osovine ine od osovine rebra kranske staze e < tr ili 15 mm.

Veza kranske ine za kransku stazu

Veza ine pomou patentiranih klema

Oblici izvoenja montanih nastavaka ina

Odbojnici na kranskim stazama

Konstrukcija odbojnika na kraju kranske staze

Vrste odbojnika

Konstrukcija odbojnika zajedno sa nosaem i delom kranske staze na prepustu

Nosai jednoinskih dizalica (monorej staze)Kod jednoinskih (monorej) kranskih staza maka (vitlo) ide po donjem pojasu nosaa, te je donji pojas osim globalnog savijanja optereen i lokalnim savijanjem od toka. Kako je obino rastojanje tokova veoma malo, pri proraunu presenih sila, moe se raunati da je nosa optereen samo jednom koncentrisanom silom. Nosai monoreja najee se rade statikog sistema proste grede, oslonjeni o krovne nosae, a mogu se izvoditi i kao kontinualni nosai. Najee se upotrebljavaju normalni valjani I profili.

Pri proraunu presenih sila jedne monorej staze treba uzeti u razmatranje sledea optereenja: linijsko jednakopodeljeno optereenje od sopstvene teine monorej staze i instalacija dizalice g; koncentrisano optereenje P od make i tereta; horizontalno optereenje Hb od bonih udara; optereenje u pravcu nosaa od koenja dizalice Hk.

u = x + y x y + 3 xy

2

2

2

Lokalno savijanje donje noice od pritiska toka

Postupci prorauna za obuhvatanje lokalnog savijanja noice monorej stazaAnalitike izraze koje je izveo Ernst za normalne napone u noici, na osnovu modela od ukrtenih tapova, modifikovani su na osnovu sprovedene analize po teoriji ploa za ukljetenu ivicu: y = 2,80 P t2

;

x = y = 0,84

P t2

i za slobodnu ivicu:

x = (1,60 1,80 )

P2 t1

;

y = 0

Gornji predznak vai za gornju ivicu, a donji predznak za donju. U gornjim izrazima t je debljina noice na mestu prikljuka za rebro, a t1 na slobodnoj ivici. Pri konstantnoj delbjini noice umesto t i t1 uzima se srednja debljina noice t. Formule predpostavljaju poloaj optereenja u blizini slobodne ivice (c/a = 0.85).

Oznaavanje odstojanja na noicama

Analitike izraze za normalne napone od savijanja du ukljetenja noica, koji su takoe zasnovani na modelu od ukrtenih tapova dao je Sahmel. U zavisnosti od odnosa poloaja tokova c/a i dijagrama odreuje se sadejstvujua duina noice l te se onda za nju sraunava otporni momenat W jednog fiktivnog konzolnog nosaa du preseka noica-rebro:l t2 M W= ; M = Rc; y = 6 W

Odreivanje efektivne duine l

Za proraun Sahmel usvaja istu vrednost, mada jetakoe ispravno i:

x = y = 0,30 yZa noicu promenljive debljine preporuuje se proraun sa zamenjujuom debljinom noice na osnovu koje se sraunava otporni momenat zamenjujueg konzolnog nosaa:

t 1,24 0,24 1 t 1 t Prema vajcarskim preporukama za proraun kranskih staza lokalno savijanje noice monorej staza obuhvata se momentom savijanja P'a na odstojanju a od take delovanja pritiska toka. Ovaj momenat savijanja moe se aproksimativno raspodeliti u pravcu rebra na duini od 2.2a. Popreni i poduni normalni naponi koji se javljaju usled raspodele momenta savijanja imaju isti intenzitet:

y = xaOdreivanje efektivne duine rebra

Naini veze monorej staze za glavnu noseu konstrukciju