Uporedna analiza metoda proračuna uticaja lokalnog savijanja pojasa jednošinskih nosača dizalica

Abstract

Rezultati numeričko-eksperimentalnih istraživanja problema lokalnog savijanja, obavljenih na klasičnim i srednje širokim I profilima, predstavljali su osnovu za donošenje aktuelnog standarda (EN 15011:2014) koji propisuje postupak proračuna lokalnih napona izazvanih dejstvom točkova kolica. S obzirom na činjenicu da se za izradu glavnih nosača jednošinskih transportnih sistema danas dominantno koriste širokopojasni IPB (HE-A, HE-B) profili, u radu su prezentirani rezultati proračuna lokalnih napona izazvanih dejstvom točkova kolica na pojas profila HE-A, primenom metoda i postupaka relevantnih istraživača, postupka koji propisuje standard EN 15011, kao i rezultati proračuna primenom metode konačnih elemenata. Na osnovu uporedne analize rezultata uočeno je da u zoni tranzicije donji pojas/rebro podužni lokalni naponi na donjoj konturi pojasa, određeni primenom navedenog standarda imaju zatežući karakter, dok sve ostale metode, uključujući i metodu konačnih elemenata, daju pritiskujući karakter razmatranih napona. Osim toga, svi navedeni postupci, izuzev metode konačnih elemenata, usvajaju pretpostavku da su na gornjoj i donjoj konturi opterećenog pojasa apsolutne vrednosti napona izazvanih lokalnim savijanjem jednake, što nema fizičkog opravdanja. Imajući u vidu činjenicu da identifikacija napona izazvanih lokalnim savijanjem pojasa predstavlja izuzetno važnu etapu dokazivanja čvrstoće jednošinskih nosača, zaključuje se da primena standarda EN 15011 ne daje pouzdane rezultate kada je reč o širokopojasnim profilima.

The results of numerical and experimental researches of local bending problems, carried on classic and medium-wide I profiles, were a basis for the adoption of the current standards (EN 15011: 2014) which regulates the action of the local stress caused by the effect of cart wheels. Regarding the fact that IPB (HE-B) wide flange profiles are largely used for production of the main carriers of monorail transport systems, this paper presents the results of the action of the local stress caused by the effect of cart wheels on the HE-A flange profile, using the methods and procedures of relevant researchers, the procedures prescribed by the standard EN 15011 as well as the results of calculations using finite element method. It has been revealed, based on comparative analysis of the results, that in the transition zone low flange / rib longitudinal local stress on the lower contour flange, determined using the above mentioned standards have tightening characteristic, while all other methods, including finite element method, give the pressing nature of the considered voltage. In addition, all of these procedures, except for the finite element method, adopt the assumption that absolute value of voltage, caused by local bending on upper and lower contour of the loaded flange, are the same, and there is no physical justification. Bearing in mind the fact that stress identification, caused by the flange local bending, is an extremely important phase proving the strength of monorail beams, we may conclude that the application of standard EN 15011 does not provide reliable results when it comes to wide flange profiles.