8 Кріпильні деталі, зварні шви, гальмівні з’єднання та рейки

8 Fasteners, welds, surge connectors and rails

8.1 З'єднання, що використовують болти, заклепки або штифти

8.1 Connections using bolts, rivets or pins

(1) Див. розділ 3 EN 1993-1-8.

(2) У з’єднанні, що зазнає дії згиналь­ного моменту, розподілення внутрішніх зусиль повинне бути лінійно пропорційним відстані від центра повороту.

(1) See Chapter 3 of EN 1993-1-8.

(2) If a moment is applied to a joint, the distribution of internal forces in that joint should be linearly proportional to the distance from the centre of rotation.

8.2 Зварні з'єднання

8.2 Welded connections

(1) Див. розділ 4 EN 1993-1-8.

(2) У підкранових конструкціях переривчасті кутові зварні шви не повинні використовуватися там, де вони можуть привести до утворення корозійних ніш.

(1) See Chapter 4 of EN 1993-1-8.

(2) In crane supporting structures, intermittent fillet welds should not be used where they would result in the formation of rust pockets.

Примітка. Вони можуть використовуватися там, де з'єднання захищені від впливу кліматичних умов, наприклад, для замкнутих профілів.

NOTE: They can be used where the connection is protected from the weather, e.g. inside box sections.

(3) Переривчасті кутові зварні шви не слід використовувати для з'єднань стінки з полицею підкранової балки, де шви піддаються місцевим напруженням внаслідок дії навантажень від коліс.

(4) Для високих класів крана за втомою, поперечні елементи жорсткості стінки балки або інше обладнання не повинні приварюватися до верхніх полиць підкранових балок.

(3) Intermittent fillet welds should not be used for the web-to-flange connections of runway beams where the welds are subject to local stresses due to the wheel loads.

(4) For high fatigue crane classes, transverse web stiffeners or other attachments should not be welded to the top flanges of runway beams.

Примітка. Національний Додаток може визначити класи кранів, які будуть розглядатися як «високі класи за втомою». Рекомендуються класи кранів з S7 по S9, згідно Додатку В EN 1991-3.

NOTE: The National Annex may specify the crane classes to be treated as “high fatigue”. Classes S7 to S9 according to Annex B of EN 1991-3 are recommended.

8.3 Гальмівні з’єднання

8.3 Surge connectors

(1) Гальмівні з’єднання, що сполучають верхню полицю підкранової балки з несучою конструкцією повинні забезпечувати:

‑ переміщення, що з’являються від повороту кінця підкранової балки внаслідок дії вертикальних навантажень, див. рис. 8.1

‑ переміщення, що з’являються від повороту верхньої полиці підкранової балки внаслідок дії бічних сил від крана, див. рис. 8.2

‑ вертикальні переміщення, що пов'язані з вертикальним стисненням підкранової балки та її опори, плюс знос та осідання опор підкранової балки.

(1) Surge connectors attaching the top flange of a runway beam to the supporting structure should be capable of accommodating:

‑ the movements generated by the end rotation of the runway beam due to vertical loading, see figure 8.1

‑ the movements generated by the end rotation of the top flange of the runway beam due to lateral crane forces, see figure 8.2

‑ the vertical movements associated with the vertical compression of the runway beam and its support, plus wear and settlement of the bearings of the runway beam.

Рисунок

8.1 –

Поворот кінця підкранової балки

Figure

8.1 –

End rotation of runway beams

Рисунок

8.2 –

Поворот кінця підкранової балки внаслідок дії бічних сил крана

Figure

8.2 –

End rotation of runway beams due to lateral crane forces

(2) Деталювання гальмівних сполучень та їх кріплень повинне враховувати можливу потребу в бічному та вертикальному регулюванні підкранової балки, з метою збереження підкранових шляхів в проектному положенні, та, в той же час, дотриманні допусків розміщення рейок щодо осьової лінії стінки підкранової балки.

(3) В опорах, де не використовуються гальмівні з’єднання, підкранова балка та кріплення повинні бути запроектовані з забезпеченням передачі всіх вертикальних і горизонтальних сил від коліс кранів на опори.

(2) The detailing of the surge connections and their connections should take into account the possible need for lateral and vertical adjustment of the runway beams in order to maintain the alignment of the crane runway, whilst also respecting the tolerance on location of the rail relative to the centreline of the web of the runway beam.

(3) At supports where no surge connectors are used, the runway beam and the fasteners should be designed to transmit all vertical and horizontal forces from the crane wheels to the support.

8.4 Рейки кранів

8.4 Crane rails

8.4.1 Матеріал рейки

8.4.1 Rail material

(1) Рейкова сталь повинна задовольняти вимогам, що наведені в 3.6.2.

(1) The rail steel should comply with 3.6.2.

8.4.2 Розрахунковий термін експлуатації

8.4.2 Design working life

(1) Зазвичай клас рейкової сталі слід вибирати з метою забезпечення відповідного розрахункового терміну експлуатації рейки . Якщо розрахунковий термін експлуатації рейки менше розрахункового терміну експлуатації підкранової балки, див. 2.1.3.2, то слід врахувати необхідність заміни рейок при виборі рейкових кріплень, див. 8.5.

(1) Generally the grade of rail steel should be selected to give the rail an appropriate design working life . Where the design working life of the rail is less than that of the runway beam, see 2.1.3.2, account should be taken of the need for rail replacement in selecting the rail fixings, see 8.5.

8.4.3 Підбір рейки

8.4.3 Rail selection

(1) При виборі рейок кранів слід приймати до уваги наступне:

‑ матеріал рейки;

‑ навантаження від коліс;

‑ матеріал колеса;

‑ діаметр колеса;

‑ використання крана.

(2) Контактний тиск (опорний тиск Герца) між колесами крана і рейками повинен бути обмежений певним значенням з метою:

‑ зменшення тертя;

‑ уникнення надмірного зносу рейки;

‑ уникнення надмірного зносу коліс.

(3) Слід використовувати метод, вказаний в EN 13001-3.3

(1) The selection of crane rails should take into account the following:

‑ the rail material;

‑ the wheel load;

‑ the wheel material;

‑ the wheel diameter;

‑ the crane utilisation.

(2) The contact pressure (Hertz bearing pressure) between crane wheels and rails should be limited to an appropriate value in order:

‑ to reduce friction;

‑ to avoid excessive wear of the rail;

‑ to avoid excessive wear of the wheels.

(3) The method given in EN 13001-3.3 should be applied.

8.5 Рейкові кріплення

8.5 Rail fixings

8.5.1 Загальні положення

8.5.1 General

(1) В залежності від їх деталей, кріплення рейок кранів можуть класифікуватися як жорсткі або незалежні.

(2) Кожне механічне рейкове кріплення, як правило, повинне бути розраховане на опір максимальній бічній горизонтальній силі від одного колеса крана. Якщо відстань між колесами менше відстані між кріпленнями, то їх опір повинен бути збільшений відповідно.

(1) Depending on their details, crane rail fixings may be classified as rigid or independent.

(2) Each mechanical rail fixing should normally be designed to resist the maximum lateral horizontal force from one crane wheel. If the wheel spacing is less than the spacing between fixings, their resistance should be increased accordingly.

8.5.2 Жорсткі кріплення

8.5.2 Rigid fixings

(1) Наступні види кріплень рейок кранів можуть бути класифіковані як жорсткі:

‑ рейки приварені до підкранових балок;

‑ рейки кріпляться до підкранових балок за допомогою призонних болтів, попередньо напружених болтів або заклепок, які проходять через полицю рейки.

(2) Рейки кранів з жорсткими рейковими кріпленнями можуть розглядатися як частина поперечного перерізу підкранової балки, при умові, що прийнятий до уваги знос рейки, див. 5.6.2(2) і 5.6.2(3).

(3) Жорсткі рейкові кріплення повинні бути розраховані на опір повздовжнім силам, що виникають між рейкою та підкрановою балкою, а також бічним силам, що діють на рейку від коліс крана.

(4) Жорсткі рейкові кріплення також повинні перевірятися на предмет опору втомі.

(1) The following types of crane rail fixings may be classified as rigid:

‑ rails welded to runway beams,

‑ rails fixed to runway beams by fit bolts, preloaded bolts or rivets that pass through the flange of the rail.

(2) Crane rails that have rigid rail fixings may be treated as part of the cross-section of the runway beam, provided that due allowance is made for wear of the rail, see 5.6.2(2) and 5.6.2(3).

(3) Rigid rail fixings should be designed to resist the longitudinal forces developed between the rail and the runway beam plus the lateral forces applied to the rail by the crane wheels.

(4) Rigid rail fixings should also be checked against fatigue.

8.5.3 Незалежні кріплення

8.5.3 Independent fixings

(1) Всі рейкові кріплення, що не класифікуються як жорсткі, повинні бути класифіковані як незалежні рейкові кріплення.

(2) Незалежні рейкові кріплення повинні бути розраховані на опір бічним силам, що передаються на рейку від колес кранів.

(3) Рейки кранів з незалежними рейковими кріпленнями можуть мати відповідні опорні еластомерні підкладки між рейкою і балкою.

(1) All crane rail fixings that are not classified as rigid should be classified as independent fixings.

(2) Independent rail fixings should be designed to resist the lateral forces applied to the rail by the crane wheels.

(3) A crane rail with independent rail fixings may have suitable elastomeric bearing pads between the rail and the beam.

8.6 Рейкові з'єднання

8.6 Rail joints

(1) Рейки можуть бути:

‑ нерозрізні, такі, що проходять через з'єднання підкранових балок;

‑ розрізні, з деформаційними швами.

(2) У випадку нерозрізних рейок розрахунок підкранових конструкцій повинен враховувати відповідні значення характеристик рейкових кріплень та опорних підкладок з метою забезпечення:

‑ нерівномірностей від температурних деформацій;

‑ передачі прискорення і гальмівних зусиль від рейки до балки.

(3) Рейкові з'єднання повинні бути детально розроблені для мінімізації ударної сили. Як мінімум, слід використовувати стик з косими кромками зі зміщенням від стику підкранових балок (див. рис. 8.3).

(1) Rails may be either:

‑ continuous over the joints of runway beams;

‑ discontinuous, with expansion joints.

(2) In the case of continuous rails, the analysis of the crane supporting structure should be based upon the relevant values of the properties of the rail fixings and bedding for:

‑ differential thermal movement;

‑ transmission of acceleration and braking forces from the rail to the beam.

(3) Rail joints should be detailed to minimise impact. As a minimum, a bevel joint offset from the ends of the runway beams (see figure 8.3) should be used.

Рисунок

8.3 –

Зміщення стика з косими кромками рейки крана

Figure

8.3 –

Offset bevel joint in crane rail

9 Оцінка втоми

9 Fatigue assessment

9.1 Вимоги до оцінки втоми

9.1 Requirement for fatigue assessment

(1) Оцінка втоми повинна здійснюватися для всіх критичних ділянок відповідно до
EN 1993-1-9.

(2) Оцінку втоми не потрібно виконувати для підкранових конструкцій, якщо число циклів при більш ніж 50 % від повного корисного навантаження не перевищує .

(1) Fatigue assessments according to
EN 1993-1-9 should be carried out for all critical locations.

(2) Fatigue assessment need not be carried out for crane supporting structures if the number of cycles at more than 50% of full payload does not exceed .

Примітка. Чисельне значення може бути визначено в Національному Додатку. Рекомендоване значення складає 10⁴.

NOTE: The numerical value for may be defined in the National Annex. The recommended value is 10⁴.

(3) Оцінка втоми, як правило, потрібна тільки для тих елементів підкранових конструкцій, які піддаються зміні напружень від вертикальних кранових навантажень.

(3) A fatigue assessment is generally required only for those components of the crane supporting structure that are subject to stress variations from vertical crane loads.

Примітка. Зміни напружень від горизонтальних кранових навантажень, як правило, незначні. Проте в деяких випадках гальмівні з’єднання можуть піддаватися втомі внаслідок дії бічних кранових навантажень. Крім того, для деяких типів підкранових конструкцій та операцій кранів втома може бути наслідком численних прискорень і гальмувань.

NOTE: Stress variations from horizontal crane loads are normally negligible. However, in some cases surge connections can suffer fatigue due to lateral crane loads. Also, for some types of crane supporting structures and crane operations, fatigue can result from multiple acceleration and braking actions.

(4) Для елементів, що можуть піддаватися коливанням внаслідок дії вітру, див.
EN 1991-1-4.

(4) For members that might be subject to wind-induced vibrations, see EN 1991-1-4.

9.2 Часткові коефіцієнти надійності для втоми

9.2 Partial factors for fatigue

(1)Р Частковий коефіцієнт надійності для втомних навантажень слід приймати як γ_Ff.

(1)P The partial factor for fatigue loads shall be taken as γ_Ff.

Примітка. Чисельне значення для γ_Ff може бути визначене в Національному Додатку. Рекомендоване значення складає 1,0.

NOTE: The numerical value for γ_Ff may be defined in the National Annex. The recommended value is 1,0.

(2)Р Частковий коефіцієнт для опору втомі приймається як .

(2)P The partial factor for fatigue resistance shall be taken as .

Примітка. Національний Додаток може визначати значення для . Рекомендується використовувати табл. 3.1 EN 1993-1-9.

NOTE: The National Annex may define the values for . The use of table 3.1 in EN 1993-1-9 is recommended.

9.3 Спектр втомного напруження

9.3 Fatigue stress spectra

9.3.1 Загальні положення

9.3.1 General

(1) Напруження і прийняті до уваги при розрахунках втоми, повинні бути номінальними напруженями (включаючи як загальні, так і місцеві впливи), що визначені розрахунком у пружній стадії.

(2) Якщо на стадії проектування доступна повна інформації про кранові операції і всі дані про крани, то історія втомного напруження від операцій крана повинна визначатися для кожного критичного елементу за допомогою Додатку А
ЕN 1993-1-9.

(3) Якщо такої інформації не існує або якщо повинен використовуватися спрощений підхід, то втомні навантаження від операцій кранів, можуть бути взяті з 2.12.1(4)
EN 1991-3.

(4) Другорядні моменти, пов'язані з жорсткістю вузлів та нерозрізністю поясних елементів гратчастих ферм, ґратчастими гальмівними фермами і панелями з трикутною в’язевою решіткою, можуть бути включені, як вказано в 5.9.

(1) The stresses and taken into account in fatigue verifications should be the nominal stresses (including both global and local effects) determined using elastic analysis.

(2) Where full information on the details of crane operation and data on the cranes are all available during design, fatigue stress histories from crane operations should be determined for each critical detail, using Annex A of
EN 1993-1-9.

(3) Where such information does not exist or where a simplified approach needs to be used, the fatigue loads from crane operations may be taken from 2.12.1(4) of EN 1991-3.

(4) The secondary moments due to joint rigidity and chord member continuity in members of lattice girders, lattice surge girders and triangulated bracing panels should be included as specified in 5.9.

9.3.2 Спрощений підхід

9.3.2 Simplified approach

(1) Для спрощеного втомного навантаження, що наведене в 2.12 1(4) EN 1991-3, наступна процедура може використовуватися для визначення діапазону розрахункового напруження.

(1) For the simplified fatigue loading specified in 2.12 1(4) of EN 1991-3, the following procedure may be used to determine the design stress range spectrum.

Примітка. Спрощене втомне навантаження з EN 1991-3 наведене для 2x106 циклів.

NOTE: The simplified fatigue load from EN 1991-3 is already related to 2x106 cycles.

(2) Максимальне напруження і та мінімальне напруження і , що пов'язані із спрощеним втомним навантаженням , слід визначати для відповідних елементів.

(3) Діапазон еквівалентних напружень пошкодження і , що пов'язаний з 2x10⁶ циклами, може бути отриманий з:

(2) The maximum stresses and and the minimum stresses and due to the simplified fatigue load should be determined for the relevant detail.

(3) The damage equivalent stress range related to 2x10⁶ cycles and may be obtained from:

(9.1)

(9.2)

(4) Якщо число циклів напружень вище, ніж кількість робочих циклів крана, див. рис. 9.1, то еквівалентне навантаження , згідно 2.12.1(4) EN 1991-3, повинне бути визначене використовуючи найбільше з наявних чисел в якості загальної кількості робочих циклів С в таблиці 2.11 EN 1991-3.

(4) Where the number of stress cycles is higher than the number of crane working cycles, see figure 9.1, the equivalent load according to 2.12.1(4) of EN 1991-3 should be determined using this higher number as the total number of working cycles C in table 2.11 of EN 1991-3.