Publikowanie artykułów jest możliwe po podpisaniu zgody na przeniesienie licencji na czasopismo.
Local vertical compressive stress in the crane runway beam web
Łukasz Polus
lukasz.polus@put.poznan.plInstitute of Building Engineering; Faculty of Civil and Transport Engineering; Poznan University of Technology; Piotrowo 5, 60-965 Poznań, Poland (Polska)
Marcin Chybiński
Politechnika Poznańska (Polska)
https://orcid.org/0000-0003-2539-7764
Zdzisław Kurzawa
Akademia Kaliska im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego; (Polska)
Abstrakt
In this paper, the authors analysed several variants of connections between a block rail (60 mm × 60 mm) and a crane runway beam (IKS 800-6). They compared local vertical compressive stress in the crane runway beam web, calculated using an analytical approach and numerical simulations. In the case of the continuous block rail rigidly fixed to the beam flange, satisfactory convergence was obtained. For the remaining types of connections the results based on the analytical method were different from the results of the numerical simulations. The difference resulted from the fact that the analytical method did not take into account the crane rail joint. Furthermore, the impact of the elastomeric bearing pad on the local stress value was taken into account in a simplified manner in the analytical method by increasing the effective length by approximately 30%. The local vertical compressive stress in the crane runway beam web was significantly affected by the connection between the rail and the crane runway beam, the crane rail joint type, the use of the elastomeric bearing pad, the length of the elastomeric bearing pad, and the crane rail wear.
Słowa kluczowe:
crane runway beam, local stress, crane rail, steel structuresBibliografia
[1] EN 1991-3, Eurocode 1: Actions on structures, Part 3: Actions induced by cranes and machinery, CEN, Brussels.
[2] Kettler M., Kiem F. and Unterweger H., 2020. “Local stresses in retrofitted crane runway girders with boxed upper flange due to eccentric wheel loading”, Structures, vol. 25, (2020), pp. 646–656. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.03.024
[3] Żmuda J., Konstrukcje wsporcze dźwignic, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013.
[4] EN 1993-1-1, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels.
[5] Kurzawa Z., Rzeszut K. and Szumigała M., Stalowe konstrukcje prętowe, cz. 3, Konstrukcje z łukami, elementy cienkościenne, pokrycia membranowe, elementy zespolone, dachy pierścieniowe i belki podsuwnicowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2017.
[6] Żmuda J. and Skowrońska J., “Wymiarowanie środników klasy 4. belek podsuwnicowych metodą naprężeń zredukowanych”, Inżynieria i Budownictwo, 8, (2012), pp. 436–439.
[7] Rykaluk K. and Hotała E., “Inicjowanie pęknięć zmęczeniowych w blachownicowych belkach podsuwnicowych”, Materiały Budowlane, no. 5, (2014), pp. 84–86.
[8] Kawecki P., Kawecki W. and Łaguna J., “Ocena zmęczenia stalowych belek podsuwnicowych na podstawie PN-EN 1993-6 i PN-EN 1993-1-9”, Inżynieria i Budownictwo, no. 1, (2010), pp. 11–17.
[9] Wichtowski B., 1997. “Analiza pęknięć zmęczeniowych w belkach podsuwnicowych w świetle badań”, in XVIII Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin-Międzyzdroje 19-22 maja 1997, 1997, pp. 507–514.
[10] EN 1993-6, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 6: Crane supporting structures, CEN, Brussels.
[11] Kurzawa Z., “Wpływ tarcia powierzchniowego na cechy sprężyste podkładek pod szyny podsuwnicowe”, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budownictwo Lądowe, vol. 39, (1995), pp. 95–101.
[12] Biegus A., 2013. “Elastyczne połączenia konstrukcji wsporczej suwnic”, Inżynieria i Budownictwo, no. 6, (2013), pp. 295–299.
[13] Biegus A., 2014. “Podatne połączenia jezdni podsuwnicowych”, Builder, vol. 198, no. 1, (2014), pp. 52–56.
[14] Maas G., “Investigations concerning craneway girders”, Iron and Steel Engineer, vol. 3, (1972), pp. 49–58.
[15] Marcinczak K., 2017. “Redukcja naprężeń w środniku belki podsuwnicowej”, Builder, vol. 242, no. 9, (2017), pp. 60–63.
[16] Kurzawa Z., Chybiński M. and Polus Ł., “Wzrost lokalnych pionowych naprężeń ściskających w środniku belki podsuwnicowej ze względu na zużycie szyny”, Inżynieria i Budownictwo, no. 11-12, (2022).
[17] Jankowiak W., Wybrane konstrukcje stalowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1992.
[18] Górski S., Kurzawa Z. and Murkowski W., Przykłady obliczeń konstrukcji stalowych, cz. 2, Hale przemysłowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1987.
[19] Giżejowski M., Ziółko J., Barcewicz W., Irek K., Kawecki J., Kozłowski A., Kubiszyn W., Matuszkiewicz M., Ślęczka L., Pałkowski S., Rykaluk K., Włodarczyk W. and Żmuda J., Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji specjalnych z przykładami obliczeń, Warszawa: Wydawnictwo Arkady, 2022.
[20] Chybiński M., Kurzawa Z. and Polus Ł., “Wpływ rodzaju szyny na wartość lokalnych pionowych naprężeń ściskających w środniku belki podsuwnicowej”, Przegląd Budowlany, no. 11-12, (2022).
[21] Rykaluk K., Marcinczak K. and Rowiński S., “Fatigue hazards in welded plate crane runway girders – Locations, causes and calculations”, Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 18, (2018), 69–82. http://dx.doi.org/10.1016/j.acme.2017.05.003
[22] Kurzawa Z., Stalowe konstrukcje prętowe, cz. 1, Hale przemysłowe oraz obiekty użyteczności publicznej, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2012.
[23] Matysiak A. and Grochowska E., Konstrukcje stalowe. Belki podsuwnicowe. Estakady, cz. 1, Belki podsuwnicowe, Zielona Góra: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, 2016.
[24] Abaqus 6.13 Documentation, Abaqus Analysis Users Guide, Abaqus Theory Guide.
[25] DIN 4132, Kranbahnen; Stahltragwerke, Grundsätze für Berechnung, bauliche Durchbildung und Ausführung, Berlin, 1981.
[26] EN 13001-3-1:2013, Cranes - General Design - Part 3-1: Limit States and Proof Competence of Steel Structure, CEN, Brussels.
[27] Dębski H., Ponieważ G., Różyło P. and Wójcik A., Podstawy metody elementów skończonych – przykłady obliczeń numerycznych w programie Abaqus®, Lublin: Politechnika Lubelska, 2015.
[28] Kettler M., Kampleitner A., Novak F., Mandl A. and Unterweger H., “Local stresses in webs of crane runway girders: Tests and numerical calculations”, Journal of Constructional Steel Research, vol 139, (2017), pp. 188–201. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.09.016
[2] Kettler M., Kiem F. and Unterweger H., 2020. “Local stresses in retrofitted crane runway girders with boxed upper flange due to eccentric wheel loading”, Structures, vol. 25, (2020), pp. 646–656. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.03.024
[3] Żmuda J., Konstrukcje wsporcze dźwignic, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013.
[4] EN 1993-1-1, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels.
[5] Kurzawa Z., Rzeszut K. and Szumigała M., Stalowe konstrukcje prętowe, cz. 3, Konstrukcje z łukami, elementy cienkościenne, pokrycia membranowe, elementy zespolone, dachy pierścieniowe i belki podsuwnicowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2017.
[6] Żmuda J. and Skowrońska J., “Wymiarowanie środników klasy 4. belek podsuwnicowych metodą naprężeń zredukowanych”, Inżynieria i Budownictwo, 8, (2012), pp. 436–439.
[7] Rykaluk K. and Hotała E., “Inicjowanie pęknięć zmęczeniowych w blachownicowych belkach podsuwnicowych”, Materiały Budowlane, no. 5, (2014), pp. 84–86.
[8] Kawecki P., Kawecki W. and Łaguna J., “Ocena zmęczenia stalowych belek podsuwnicowych na podstawie PN-EN 1993-6 i PN-EN 1993-1-9”, Inżynieria i Budownictwo, no. 1, (2010), pp. 11–17.
[9] Wichtowski B., 1997. “Analiza pęknięć zmęczeniowych w belkach podsuwnicowych w świetle badań”, in XVIII Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, Szczecin-Międzyzdroje 19-22 maja 1997, 1997, pp. 507–514.
[10] EN 1993-6, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 6: Crane supporting structures, CEN, Brussels.
[11] Kurzawa Z., “Wpływ tarcia powierzchniowego na cechy sprężyste podkładek pod szyny podsuwnicowe”, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budownictwo Lądowe, vol. 39, (1995), pp. 95–101.
[12] Biegus A., 2013. “Elastyczne połączenia konstrukcji wsporczej suwnic”, Inżynieria i Budownictwo, no. 6, (2013), pp. 295–299.
[13] Biegus A., 2014. “Podatne połączenia jezdni podsuwnicowych”, Builder, vol. 198, no. 1, (2014), pp. 52–56.
[14] Maas G., “Investigations concerning craneway girders”, Iron and Steel Engineer, vol. 3, (1972), pp. 49–58.
[15] Marcinczak K., 2017. “Redukcja naprężeń w środniku belki podsuwnicowej”, Builder, vol. 242, no. 9, (2017), pp. 60–63.
[16] Kurzawa Z., Chybiński M. and Polus Ł., “Wzrost lokalnych pionowych naprężeń ściskających w środniku belki podsuwnicowej ze względu na zużycie szyny”, Inżynieria i Budownictwo, no. 11-12, (2022).
[17] Jankowiak W., Wybrane konstrukcje stalowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1992.
[18] Górski S., Kurzawa Z. and Murkowski W., Przykłady obliczeń konstrukcji stalowych, cz. 2, Hale przemysłowe, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1987.
[19] Giżejowski M., Ziółko J., Barcewicz W., Irek K., Kawecki J., Kozłowski A., Kubiszyn W., Matuszkiewicz M., Ślęczka L., Pałkowski S., Rykaluk K., Włodarczyk W. and Żmuda J., Projektowanie wybranych stalowych konstrukcji specjalnych z przykładami obliczeń, Warszawa: Wydawnictwo Arkady, 2022.
[20] Chybiński M., Kurzawa Z. and Polus Ł., “Wpływ rodzaju szyny na wartość lokalnych pionowych naprężeń ściskających w środniku belki podsuwnicowej”, Przegląd Budowlany, no. 11-12, (2022).
[21] Rykaluk K., Marcinczak K. and Rowiński S., “Fatigue hazards in welded plate crane runway girders – Locations, causes and calculations”, Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 18, (2018), 69–82. http://dx.doi.org/10.1016/j.acme.2017.05.003
[22] Kurzawa Z., Stalowe konstrukcje prętowe, cz. 1, Hale przemysłowe oraz obiekty użyteczności publicznej, Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2012.
[23] Matysiak A. and Grochowska E., Konstrukcje stalowe. Belki podsuwnicowe. Estakady, cz. 1, Belki podsuwnicowe, Zielona Góra: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, 2016.
[24] Abaqus 6.13 Documentation, Abaqus Analysis Users Guide, Abaqus Theory Guide.
[25] DIN 4132, Kranbahnen; Stahltragwerke, Grundsätze für Berechnung, bauliche Durchbildung und Ausführung, Berlin, 1981.
[26] EN 13001-3-1:2013, Cranes - General Design - Part 3-1: Limit States and Proof Competence of Steel Structure, CEN, Brussels.
[27] Dębski H., Ponieważ G., Różyło P. and Wójcik A., Podstawy metody elementów skończonych – przykłady obliczeń numerycznych w programie Abaqus®, Lublin: Politechnika Lubelska, 2015.
[28] Kettler M., Kampleitner A., Novak F., Mandl A. and Unterweger H., “Local stresses in webs of crane runway girders: Tests and numerical calculations”, Journal of Constructional Steel Research, vol 139, (2017), pp. 188–201. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.09.016
Polus, Łukasz, Chybiński, M. i Kurzawa, Z. (2022) „Local vertical compressive stress in the crane runway beam web”, Budownictwo i Architektura, 21(4), s. 051–066. doi: 10.35784/bud-arch.3231.
Autorzy
Łukasz Poluslukasz.polus@put.poznan.pl
Institute of Building Engineering; Faculty of Civil and Transport Engineering; Poznan University of Technology; Piotrowo 5, 60-965 Poznań, Poland Polska
Autorzy
Zdzisław KurzawaAkademia Kaliska im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego; Polska
Statystyki
Abstract views: 181PDF downloads: 182 PDF downloads: 13 PDF downloads: 13
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Budownictwo i Architektura wspiera program otwartej nauki. Czasopismo umożliwia otwarty dostęp (Open Access) do publikacji. Każdy może przeglądać, pobierać i przekazywać artykuły pod warunkiem przestrzegania zasad licencji.
