Barduneringskonsept system 20, 25 og 35

IntroduksjonDet skal utarbeides en beregning som skal omhandle komponenter i forbindelse med bardunering av master. Dimensjonering av alle komponenter skal utføres mht. gjeldende regelverk. Komponenter skal dimensjoneres til å ta opp krefter fra system 20, 25 og 35. Dimensjonerende krefter kommer fra system 25 og det er disse som brukes videre i beregninger.

Referanser/1/ NS-EN 1993-1-1:2005+NA:2008/2/ NS-EN 1993-1-8:2005+NA:2009/3/ Lærebøker i jernbaneteknikk L541/4/ Tegning EK.800103-000/5/ Tegning EK.800262-000/6/ Tegning EK.800263-000

Materialer og materialfaktorer

Standard og stålsort

NS-EN 10025-2

S235 235 360

S355 355 510

Ved bolteberegninger er det antatt bruk av bolter grad 8.8 med en strekkfasthet på 800 MPa og flytegrense på 640 MPa.

erstatett med liten L. Dette gir oss følgende materialfaktorer:

Bardunkrefter

De største opptredende krefter på en bardun og dermed bardunfundament og dens innfestning kommer fra systemkrefter. Hvis vi i hht. fundamast kan bardunere både kontakttråd og bæreline i samme bardun får vi følgende belastninger på innfestningen. Beregninger utføres med hensyn på system 25 med strekk i kontakttråd KT 15 kN og srekk i børeline BLI 15 kN. Bardunerings vinkel skal ligge mellåm 40 og 50 grader, beregninger utført med en middelverdi på 45 grader. Lastfaktor på1.5 kompenserer for manglende vindbelastninger i beregninger.

Lastfaktor:

= =

=

= =

= at 5 digits

0.71

Strekkraft i bardun:

= at 5 digits

= at 5 digits

= at 5 digits

SveiseberegningerBardunfesteører er laget av en 15 mm tykk stålplate som har grunnside sveist til fotplate. Grunnside er sveist rundt med en kilsveis med a høyde a = 6 mm som har en lengde ls= 150 mm. Beregninger utføres med hensyn på den største belastning fra Fkt. Det er antatt at infesnigsplate blir vinklet i forhold til masta slik at strekkraft fra barduner opptrer som ren skjæer og strekkraft i innfestnigsører. Med vinkling reduseres evt moment om svakakse til et minimum og kan neglisjeres.

= = =

= replace units

(motstandsmoment for sveis)

= replace units

= replace units

= replace units

= replace units

= replace units

= replace units

= at 5 digits

= at 5 digits replace units

= OK

FotplateFotplate til innfestning av barduner til fundamentet har tilnærmet lik geometri til fotplate til master. Tykkelsen til fotplate er endret fra 45 mm til 25 mm samt at det er laget avlangede boltehull. Dette for å kunne tilpasse hver barduninfestning individuelt og med liten eller ingen sidelast på innfestningsører. Beregniger av fotplate er utført i både Inventor og Autodesk Robot. I beregninger erdet lagt en konservativ lastfaktor på 1,5 som kompenserer for manglende vinberegninger. Hullkanttrykk i innfestningsører er utført også som håndberegning og kommer senere i dokumentet. Som vist på bilde under ser vi at maks speninng ligger på 176 MPa og den er mindre enn tillatt spenning dermed OK.

Kapasitet for hullkanttrykk i bardunfesteørerGrunnet bolteledd forbindelse sjekkes både geometrien til innfestningsører samt kapasiteten for hullkanttrykk.

= at 5 digits

= = = = 1.00

= at 5 digits

= at 5 digits replace units

0OK (a-rel 21,5 mm ref EK.800263-000)

= at 5 digits replace units

0 OK ( = 21,5 mm ref EK.800263-000)

= replace units

=

at 5 digits

= at 5 digits

=

= at 5 digits

I forbindelsen er det brukt standard 4.75 tonn sjakel med boltdiameter på d = 22 mm. Siden sjakel er dimensjonert og sertifisert fra produsenten videre kontroll anses ikke nødvendig.

Vinkelprofil beregninger

Innfestning av vinkelprofil til bjelkemastVinkelprofil (L 100 x 100 x 10) har en lengde på 480 mm med maksimalavstand mellom opplagerpunkter (boltehull) på 304 mm ref. /4/. Profilen er festet til bjelkemast med 2 gjennomgoende M20 bolter, en i hver ende. Midt mellom opplager punkter er det sveist to plater til innfestning av bardun. Sjekker profilens bøyekapasitet hvor profilen betraktes som fritt opplagret bjelke.

= =

= at 5 digits replace units

= at 5 digits replace units

=

= OKI tillegg till bøyespenninger i profilen har vi også skjærspenninger i ender av profilen (opplagringer). Konservativt sjekker profilens skjærkapasitet slik at det sjekkes kun en vinkelside med fratrekk for boltehull.

= = =

= at 5 digits

= at 5 digits replace units

= at 5 digits replace units

0OK

BolteberegningerDet er 2 bolter M20 som holder vinkelen på plass. Disse er utsatt for kombinert skjær og strekk fra henholdsvis vertikale og horisontale kraftkomponent. Sjekker boltens kapasitet.

= = 0.60 = = 0.90

=

= replace units

= =

= 0.18 1 0OK

Hullkanttrykk vinkelprofil = = =

= = =

= 1

= 2.50

= replace units

= at 5 digits

Hullkanttrykk, boltberegninger og sveiseberegninger til innfestningsplateGrunnet en bolteledd forbindelse skal dimensjonering av forbindelse utførtes i hht. tabell 3.10.Geometrien til innfestningsplate skal tilfredstille krav fra tabell 3.9 (Geometriske krav til bolteleddforbindelser). Bruker valgt tykkelse kriterier.

= = =

=

= at 5 digits

= at 5 digits replace units

0OK (a-rel 21 mm)

På grunn av geometrien til innfestningsplate er det ikke nødvendig å sjekke "c" siden den er størreenn .

= = at 5 digits

Symboler og forkortelserSymboler og forkortelser

= at 5 digits

= replace units

=

at 5 digits

at 5 digits 0OK

Sjakel:

I forbindelse mellom bardun og vinkelprofil er det brukt en 4,75 tonns WLL sjakel type H med mutterbolt. Sjakkelen er dimensjonert fra produsnt med en sikkerhetsfaktor 6:1. Sjakelens kapasitet er større en strekkraft i bardun dermed OK uten videre kontroll.

Sveiseberegninger:

Innfestningsplate er sveist til vinkelprofil med en kilsveis med a-mål a = 6 mm (ref. EK.800103-000, EK.800264-000). Dette gir oss en sveseareal per plate:

= = 4 =

= replace units

Fra beregninger ser vi at sveisearealet per plate er lik til sveisearealet per innfestningsøre da kan vi si at sveisen er OK uten videre kontroll.

Symboler og forkortelser

stålets strekkfasthet

stålets flytespenning

, , med liten L)

stekk i bereline system 330

strekk i kontakt tråd system 330

vinkel mellom bardun og mast

strekkraft i bardun fra

strekkraft i bardun fra

strekkraft i bardun fra uten lastfaktor

Symboler og forkortelserSymboler og forkortelser

sveisens a-mål

svesens lengde

platetykkelse

høyde fra fotplate til hullsenter

motstandsmoment for sveis

skjærkraft i sveis

moment

, , normalkraft og normalkraft komponenter

dimensjonerende verdi av kraften som virker på sveisen per lengdeenhet

sveisens dimensjonerende skjærfasthet

dimensjonerende kapasitet til sveisen per lengdeenhet

endeavstand i kraftretningen målt fra hullsentrum til enden av konstruksjonsdelen

boltens strekkfasthet (8.8 bolt)

faktor definert i den relevante tabellen

boltens diamter

faktor definert i den relevante tabellen

dimensjonerende hullkanttrykk per skrue

motstandsmoment til vinkelprofil (100 * 100 * 10)

bøyemoment til vinkelprofil

bøyespenning

tillatt bøyespenning

tillatt skjærspenning

areal