עומס-ניתוח מיסבים של גלגלי עגלת העברה

תיאור מקרה

פרויקט זה כולל אתר בנייה חדש של מפעל שדרש רכש של עגלת העברה ללא עקבות של 30-טון. רצפת בית המלאכה כבר הוקשחה במלואה. מכיוון שמדובר בפרויקט ארגוני-שממשלתי-שכולל בדרך כלל תקני ביצוע מחמירים - הוזמנו מספר צוותים עצמאיים לבצע ניתוח מתח מבני מלא.

I. מפרט טכני של סדנת המפעל

מבנה יסוד הקרקע:

שכבת צבירה של אבן כתוש בעובי 150 מ"מ-, מגורדת בטיט M2.5 ונדחסה על ידי רטט.

סרט פוליאתילן בגודל 0.6 מ"מ המשמש כמחסום לחות.

שכבת הגנה של טיט צמנט בעובי 20 מ"מ- 1:3.

לוח בטון C30 בעובי 150 מ"מ-, יצוק ומפולס בפעולה רציפה אחת. לאחר שהגיע לחוזק הנדרש, המשטח נטחן חלק.
הלוח מחוזק במוטות פלדה דו-שכבתיים דו-כיווניים Ø8 הממוקמים במרווחים של 200 מ"מ × 200 מ"מ הן בשכבה העליונה והן בשכבה התחתונה (עם ערך קיבולת נשיאה אופייני של היסוד, fak, של יותר או שווה ל-100 kPa).

שכבה אחת של פריימר אפוקסי ללא-ממס.

שכבת ריצוף אפוקסי -עובי 2 מ"מ-.

ניתוח קיבולת עומס- של לוח הבטון 150 מ"מ C30 (בהתבסס על תקנים לאומיים)

חוזק הלחיצה הסטנדרטי של בטון C30 הוא 30 MPa, כלומר כל סנטימטר רבוע יכול לעמוד בכ-306 ק"ג של כוח לחיצה.

עבור לוח בטון בעובי של 15 ס"מ (0.15 מ'), כושר נשיאת העומס ליחידת שטח מחושב באופן הבא:

חישוב תיאורטי:
30 MPa=30 × 10⁶ N/m²

המרת כוח ליחידות מסה (1 N ≈ 0.102 ק"ג):
30 × 10⁶ × 0.102 ≈ 3,060,000 ק"ג/מ"ר (≈ 306 טון/מ"ר)

עם זאת, ערך זה מייצג את חוזק הלחיצה האולטימטיבי של החומר. לָכֵן:

306 טון/מ"ר × 0.15 מ' ≈ 46 טון/מ"ר

II. מפרטים עבור העומס של עגלת ההעברה-גלגלים נושאים

תצורת גלגל של פלטפורמת העומס הנייד-:

סידור הגלגל התחתון:

6 גלגלי סרק (קוטר 300 מ"מ × רוחב 240 מ"מ)

2 גלגלי הנעה (קוטר 450 מ"מ × רוחב 300 מ"מ)

חישוב שטח מגע-עומס עבור גלגלים סרק וגלגלי הנעה:

שיטת חישוב תיאורטית 1 - מודל מגע מלבני פשוט
(מבוסס על שיטת ניתוח האלמנטים הסופיים של פלטפורמת הפלדה)

ההנחה היא ששטח מגע הגלגל- הוא מלבני, עם אורך מגע L ורוחב מגע b.

האורך L והרוחב b מספקים:

אזור יצירת קשר:

אֵיפֹה:

k=מקדם דריכה (k=1 עבור משטחים חלקים; k=0.7–0.9 עבור משטחים מדורגים)

E=מודול אלסטי של פוליאוריטן (יש לאשר באמצעות בדיקת חומר; טווח טיפוסי: 10-100 MPa)

אזור מגע עבור 6 הגלגלים הבטלניים (Φ300 מ"מ × b 240 מ"מ):

אזור המגע של 2 גלגלי ההינע (Φ450 מ"מ × b 300 מ"מ):

סה"כ שטח מגע הגלגל-בקרקע של הפלטפורמה:
≈ 0.47 m² + 0.13 m² = 0.6 m²

בהתבסס על קיבולת הבסיס (150 מ"מ בטון C30 ≈ 46 טון/מ"ר), כושר נשיאת העומס הכולל- הנתמך על ידי אזור מגע הגלגל הוא:

46 טון/מ"ר × 0.6 מ"ר=27.6 טון

כושר העמסה המיועד של עגלת ההעברה הוא 20 טון. כושר נשיאת העומס המחושב- הנתמך על ידי אזור מגע הגלגל הוא כ-27.6 טון.

מכיוון שהערך המחושב עולה על פי 1.3 מיכולת העומס המדורגת, עיצוב הגלגל של פלטפורמת העומס הנייד- עומד בתקני נשיאת העומס הנדרשים-.