Ramy Vierendeela jako ustrój nośny podestów w halach przemysłowych
Statyka ram Vierendeela
Na rys. 5 przedstawiono wykres momentów zginających. Największe momenty zginające występują w słupkach, a dokładnie w miejscu ich styku z pasami (według rys. 5 Msłupka (167,8) = M1 rygla (116,2) + M2 rygla (51,6). Słupki są więc najbardziej wytężonymi elementami w ramach Vierendeela. W klasycznych rozwiązaniach słupki wzmacnia się skosami, aby przejąć zwiększony moment zginający. Skosy zazwyczaj mają kształt trójkąta równoramiennego i przekrój teowy. Grubość środnika i pasa oraz szerokość pasa skosów powinna być identyczna jak słupka. Wysokość przyprostokątnych skosów powinna mieścić się w granicach:
c = (1,0 ÷ 2,0) x h
h − wysokość słupka
W ryglu w miejscu połączenia ze skosem należy bezwzględnie wprowadzić żeberka usztywniające. Newralgiczny punkt w ramie Vierendeela to właśnie styk słupka z ryglem. Zwiększona podatność tego styku wpływa destrukcyjnie na sztywność całej ramy.
Występowanie skosów
Nie zawsze można zastosować skosy, choć jest to optymalne rozwiązanie. Najczęściej belki platformy licuje się z górną krawędzią pasa dolnego (rys. 6a). Takie rozwiązanie pozwala osiągnąć minimalną wysokość konstrukcyjną (wymiar g1) – wtedy pozostaje większe „światło” pod podestem. Niestety wystające skosy utrudniają komunikacje na podeście i należy z nich wówczas zrezygnować. Brak skosu rekompensuje się tym, że na słupki stosuje się mocniejsze profile. Najczęściej, gdy pasy są z profili HEA to na słupki należy zastosować identyczny rozmiar profili HEB lub ten sam profil tylko z lepszego gatunku stali. Nie ma potrzeby zastąpienia wszystkich słupków mocniejszym profilem, najczęściej wystarczy zastąpić skrajne.
Jeżeli jest dużo miejsca na konstrukcje (wymiar g2), można zastosować rozwiązanie wg rys. 6b. Belki platformy ustawia się na pasie dolnym – jest to prostsze i tańsze rozwiązanie.
Zaleca się, aby główne belki platformy obciążały pasy dolne ram Vierendeela w osi słupków lub w ich pobliżu. Oczywiście dopuszcza się także możliwość obciążenia pasa między słupkami. Pod tym względem ramy Vierendeela są zdecydowanie lepszym rozwiązaniem od kratownic, gdzie siły możemy przykładać tylko w węzłach.
Podesty parterowe, jednoprzęsłowe, których słupy znajdują się w cieniu słupów hali
Podesty tego typu mają zdublowane układy poprzeczne przy słupach hali (rys. 7). Tylko w takim układzie podesty na ramach Vierendeela są konkurencyjne pod względem zużycia stali. Bliskość ram powoduje małe zużycie stali na stężenia w poziomie pasa górnego (ściskanego) − rys. 8. Natomiast w klasycznych podestach nie ma tego problemu, gdyż platforma (drugorzędne belki podłużne, poprzeczne i stężenia poziome) zabezpiecza rygle ram przed globalną utratą stateczności. Aby obiektywnie porównać dwa sposoby kształtowania konstrukcji podestów dużych rozpiętości, wykonano obliczenia statyczne. Na kryterium porównawcze przyjęto maksymalne ugięcie. Muszą być identyczne dla ram Viderendeela i ram klasycznych − słupowo-ryglowych. Dodatkowo podano także wartości maksymalnych naprężeń. Obliczenia wykonano wg następujących założeń:
- obciążenie całkowite podestu q = 4,0 kN/m2 (ciężar belek drugorzędnych + pokrycie + podwieszone instalacje − 1,0 kN/m2, obciążenie użytkowe – 3,0 kN/m2);
- rozstawy pomiędzy układami poprzecznymi: b1 = 2 x 0,6 = 1,2; b2 = 9 – 2 x 0,6 = 7,8 m;
- obciążenie przypadające na 1 układ poprzeczny q’ ≈ q x [ b1 + b2 ]/2 = 4 x 4,5 = 18,0 kN/m;
- 3 rozpiętości [1] L2 = 15 m; [2] L3 = 18,0 m; [3] L4 = 21,0 m;
- poziom podestu h = 5,0 m, wysokość do dolnej krawędzi konstrukcji dachu H = 8,0 m.
W analizach statycznych wykorzystano program Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Na rys. 9 i 10 przedstawiono ostateczne wykresy ugięć i naprężeń dla ram rozpiętości L = 15,0 m. Widać na nich, że ugięcia klasycznej ramy oraz ramy Vierendeela są identyczne. Dla każdej rozpiętości ram wykonano po kilkanaście iteracji, za każdym razem zmieniając profile, aby osiągnąć jednakowe ugięcia i zbliżone naprężenia.
Mogą zainteresować Cię również
Przemysł maszynowy może zwiększyć produktywność nawet o połowę dzięki innowacjom i sztucznej inteligencji
Producenci maszyn i urządzeń mogą zwiększyć produktywność o 30-50 proc. Ułatwia to sztuczna inteligencja, narzędzia cyfrowe i wdrażanie rozwiązań wspierających gospodarkę obiegu zamkniętego i redukcję odpadów. Tak wynika wynika z najnowszego raportu firmy doradczej Bain &...
Automatyka zabezpieczająca w instalacjach energetycznych
Z artykułu dowiesz się: jak prawo charakteryzuje konieczne elementy bezpieczeństwa instalacji energetycznej,kto ponosi odpowiedzialność za bezpieczeństwo takiej instalacji,z czym wiąże się scalenie urządzeń ciśnieniowych na ...
Nity plastikowe i nity metalowe – które wybrać i dlaczego?
Proces nitowania pozwala na stałe łączenie poszczególnych elementów konstrukcyjnych. Same nity są spoiwem o doskonałym zacisku. Poznaj właściwości nitów plastikowych oraz metalowych, aby wybrać odpowiednie do konkretnego łączenia. D...
Politechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. Politechnika Krakowska zyskała nowoczesne laboratorium, które umożliwia bard...
Kluczowe spotkanie branży logistycznej – MODERNLOG 2024 już w czerwcu!
Już niebawem Poznań stanie się centralnym miejscem spotkań sektora logistycznego. Podczas 4 dni targów odbędą się pokazy najnowszych rozwiązań technologicznych, prezentacje maszyn i systemów operacyjnych, a także prelekcje i panele dyskusyjne z ekspertami. Kluczowe wydarzenie ...
Co trzeci przetwórca tworzyw sztucznych inwestuje w park maszyn i urządzeń
Polskie przedsiębiorstwa przetwarzające tworzywa sztuczne zwiększyły swoją zdolność do konkurowania. Świadczy o tym wzrost sub-indeksu MiU dla tej branży o 6,15 pkt. Jest to efekt m.in. zwiększenia nakładów na modernizację parku maszyn i urządzeń (MiU) oraz automatyzację pro...
Wybrane maszyny i urządzenia stosowane w procesach gięcia
W niniejszym artykule dokonano przeglądu maszyn i urządzeń wykorzystywanych w procesach gięcia rur, profili, drutu oraz sprężyn. Przedstawiono charakterystykę giętarek wybranych producentów dostępnych na rynku polskim. Urządzenia podzielono na: giętarki trzpieniowe, giętarki b...
Metody łamania wiórów w obróbce skrawaniem – cz. II
Z artykułu dowiesz się: jakie są sposoby łamania wiórów;od czego zależy wybór metody łamania;jakie są wady i zalety poszczególnych metod. Dobór odpowiedniej metody łamania...
Hakerzy z kolejnymi sposobami na atakowanie
Atakujący próbują wykraść cenne dane, takie jak szczegóły płatności od organizacji i klientów, ale także dane wizualne uzyskane na przykład z kamer. W tym sektorze odnotowuje się dwa razy więcej pobrań złośliwego oprogramowania z...
Elementy hali stalowej – charakterystyka
Hale stalowe są jednymi z najbardziej popularnych obiektów budownictwa przemysłowego. Z tego też powodu elementy konstrukcyjne hali stalowej są bardzo dobrze poznane i opisane w wielu źródłach literaturowych, co pozwala na optymalne wykorzystanie ich nośności.
Właściwości warstwy wierzchniej wybranych stopów metali po cięciu laserem
Z artykułu dowiesz się: jakie są wady i zalety technologii cięcia laserowego;od czego zależą właściwości materiału po cięciu;jakie badania przeprowadzono. Proces wytwarzan...
Analiza procesu spawania plazmowego – cz. I
Z artykułu dowiesz się: jaki jest wpływ parametrów spawania na jakość złączy;gdzie stosuje się technologię spawania plazmowego PTA;jak zachodzące w łuku plazmowym zjawiska wpływają na proces cięcia.
Eksperci: bez transformacji energetycznej Polska traci 9 mld zł rocznie
Odchodzenie od paliw kopalnych na rzecz odnawialnych i niskoemisyjnych źródeł energii jest konieczne dla wzmocnienia bezpieczeństwa energetycznego i poprawy konkurencyjności. Tak ocenili uczestnicy eksperckiej debaty, która odbyła się w Centrum Prasowym PAP. Wskazali, że każ...
Logo na elewacji – zmora Kierownika Budowy i GW
W branży budowlanej, zwłaszcza w przypadku budynków przemysłowych, takich jak hale i obiekty wielkopowierzchniowe oznakowania są tak samo istotne jak pozostałe elementy wyposażenia. Jednak, gdy nadchodzi moment umieszczenia logo na ...
Bezpieczeństwo pracy z laserami czyszczącymi
Na czym polega technologia czyszczenia laserowego i jakie są jej zalety? Co wyróżnia lasery czyszczące spośród innych technologii? Uniwersalność procesu czyszczenia laserowego sprawia, że może być z powodzeniem stosowan...
Spadły ceny produkcji sprzedanej przemysłu. Co z branżą obróbki metali?
Według wstępnych danych w marcu 2024 r. ceny produkcji sprzedanej przemysłu spadły zarówno w stosunku do lutego 2024 r. – o 0,1%, jak i w porównaniu z analogicznym miesiącem poprzedniego roku – o 9,6%.
Kalendarium wydarzeń
Relacje
Politechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. &...
Sprawdź więcejSeminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej„Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szanse dla szarej i zielonej stali”
23 listopada w Centrum Informacji Naukowej i Bibliotece Akademickiej w Katowicach odbyła się konferencja „Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szans...
Sprawdź więcej