Digitale Lösungen zielführend nutzen
Kranbahnträger erfolgreich statistisch berechnen
Stuttgart (ABZ). – Kranbahnträger gelten zwar im Kern als einfache, statische Systeme, sind aber zugleich dynamisch beanspruchte Bauteile, die einer planmäßigen Torsionsbelastung unterliegen. Mit dem Programm S9+ bietet Frilo deshalb eine Lösung, welche die speziellen Anforderungen an die komplexe Berechnung von Kranbahnträgern aus Stahl berücksichtigt.
Nachweisführung
Die dynamische Beanspruchung von Kranbahnträgern und die gleichzeitig auftretende planmäßige Torsion führen zu zwei wesentlichen Anforderungen an die Nachweisführung von Kranbahnträgern. Zum einen müssen Gebrauchstauglichkeits- und Tragsicherheitsnachweise unter Berücksichtigung von Wölbkraft-Torsion geführt werden. Zum anderen ist die Abnahme der Beanspruchbarkeit des Materials in Folge der auftretenden Lastwechsel bei der Bemessung zu beachten. Zusätzlich stellen erforderliche lokale Nachweise, etwa das lokale Stabilitätsversagen unter den Kranrädern, eine erhöhte Anforderung an Fachpersonen aus Planung und Ingenieurwesen dar.
Um diesen Anforderungen adäquat zu begegnen, bietet das Frilo-Programm S9+ Tragwerksplanerinnen und -planern die Möglichkeit, Kranbahnträger aus Stahl zuverlässig, schnell und umfassend zu berechnen. Es ist den Verantwortlichen zufolge auf die speziellen Anforderungen bei der Nachweisführung zugeschnitten und trägt deshalb dazu bei, den Zeit- und Arbeitsaufwand bei der komplexen Bemessung von Kranbahnen zu reduzieren.
Die Berechnung der Schnittgrößen, Verformungen und Spannungen mit Vorverformungen erfolgt nach der Biegetorsionstheorie II. Ordnung unter Berücksichtigung der Wölbkraft-Torsion. Neben Nachweisen für Grenzzustände der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit lassen sich auch Nachweise der Ermüdungsfestigkeit nach EN 1993-6 führen. Beulnachweise nach dem Verfahren der wirksamen Querschnitte und Nachweise der lokalen Radlasteinleitung am Ober- beziehungsweise Untergurt können ebenfalls geführt werden.
S9+ besticht laut Frilo durch vielfältige Modellierungsmöglichkeiten. Vom Einfeldträger bis hin zum Mehrfeldträger mit oder ohne Gelenke können unterschiedliche statische Systeme bemessen werden. Als Kransysteme sind Brücken- und Hängekrane sowie Einschienen-Unterflanschlaufkatzen mit einem oder zwei unabhängig voneinander betrieben Kranen verfügbar. Nach der Wahl des passenden Kransystems lassen sich entlang des Kranbahnträgers, dessen Gesamtlänge vorgegeben wird, diskrete Lagerbedingungen, Gelenke und Beulsteifen definieren. Damit sind beliebige Lagerungen unter Berücksichtigung von horizontalen Aussteifungsverbänden möglich. Je nach Kransystem können Nutzer Walzprofile oder nutzerdefinierte, einfach sowie doppelt symmetrische Querschnitte mit und ohne Verstärkung durch Obergurtwinkel auswählen.
Automatisch erzeugt
Die Frilo-Lösung lässt die Berechnung von bis zu zwei unabhängig voneinander betriebenen Kranen der Hubklasse(n) HC1 bis HC4 sowie Beanspruchungsgruppen nach EN 1991-3 S0 bis S9 zu. Aus den eingegebenen Kranparametern leitet S9+ automatisch Eigengewicht, vertikale Radlasten und horizontale Seitenlasten als Einwirkungen auf die Kranbahn ab. Die horizontalen Seitenlasten von Brückenkranen berechnet das Programm nach EN 1993-3. Auch Lastfälle und Kranüberfahrten werden mit den entsprechenden Schwing- sowie Teilsicherheitsbeiwerten automatisch erzeugt. Außerdem sind die erforderlichen Vorverformungen zur Berechnung der Schnittgrößen nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung in den einzelnen Kranfahrten bereits vom S9+ automatisch festgelegt.
In Sonderfällen haben Anwenderinnen und Anwender die Möglichkeit, die vom Programm generierten Lastfälle sowie die Kranüberfahrten zu editieren und zu ergänzen. Durch die Eingabe sonstiger veränderlicher Lasten kann damit eine Beschränkung auf bestimmte Kransysteme umgangen werden. Zusätzlich lassen sich Wind- und Erdbebenlasten berücksichtigen. Auch auf die automatisch erzeugten Einwirkungskombinationen können Fachpersonen aus der Planung direkt Einfluss nehmen.
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