МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ГОЛОВНИХ БАЛОК МОСТОВИХ КРАНІВ ІЗ ПОПЕРЕДНЬОЮ НАПРУГОЮ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.210.2024.320889Ключові слова:
критерії працездатності, несуча здатність, попереднє напруження, крановий міст, статична жорсткість, динамічна жорсткість, деформаційний станАнотація
У статті розглянуто питання, пов’язані з напружено-деформованим станом попередньо напруженого кранового моста. Мета роботи полягає в розробленні нової математичної моделі головної балки кранів мостового типу, яка дає можливість дослідити її напружено-деформовану поведінку за сумісної дії на балку вертикального рухомого навантаження, статичного навантаження від ваги самої балки та осьового ексцентричного навантаження. Наведена нова математична модель базована на загальній теорії стійкості пружних систем, за розроблення якої були враховані реальні умови конструктивного виконання кранового моста. Отримані рівняння кривої прогинів цієї балки дали змогу провести дослідження та проаналізувати головні критерії працездатності вантажопідйомних машин – статичну жорсткість і статичну міцність – залежно від співвідношення повздовжніх і поперечних сил, що діють на балку. Отримані у статті результати можна в подальшому використати для проєктування та модернізації кранів із метою підвищення їхньої вантажопідйомності, збільшення терміну їхньої служби без демонтажу, а також для вдосконалення чинних інженерних методів розрахунку як на стадіях проєктування, так і в умовах реальної експлуатації.
Посилання
Paez Pablo M., Sensale-Cozzano Beradi. Time-dependent analysis of simply supported and continuous unbounded prestressed concrete beams. Engineering Structures. Vol. 240 (2021). DOI:10.1016/j.engstruct.2021.112376.
Jianqun W., Shenghua T., Zheng H., Zhou C., Zhu M. Flexural behavior of a 30-meter fullscale simply supported prestressed concrete box girder. Appl. Sci. 10(9), 30–76 (2020).
Kokhno V. Prestressing of reinforcement. Methods for creating prestress in reinforced concrete structures. Appl. Sci. 3(398), 18-21 (2022).
Lee D., Park М., Joo Н., Han S., Kim K. Strengths of Thick Prestressed Precast Hollow-Core Slab Members Strengthened in Shear. ACI Structural Journal. 117(2), 129–139 (2020).
Losanno D., Simone Galano S., Parisi F. Influence of strand rupture on flexural behavior of reduced-scale prestressed concrete bridge girders with different prestressing levels. Engineering Structures. IF 5.5 (2023). DOI: 10.1016/j.engstruct.2023.117358.
Dustin Black. Prestressed Concrete Bridge Girders. Structural Rehabilitation. 2 (2021). URL: https://www.structuremag.org/?p=17457.
Hu L., Feng P. Prestressed CFRP-reinforced steel columns under axial and eccentric compression. Compos. Struct. 268 (2021).
Lee D., Han S. J., Ju H., Kim K. S. Shear strength of prestressed concrete beams considering bond mechanism in reinforcement. ACI Structural Journa. 118(3), 267-277 (2021). DOI: 10.14359/51730531.
Kang T., Lee D., Yerzhanov M. and Ju. H. ACI 318 Shear Design Method for PrestressedConcre te Members. Concrete International. 43(10), 42–50. (2021).
Bruwiler Е. Improving the strength and performance characteristics of bridge structures using ultra-high-strength fiber-reinforced concrete. Concepts and practical application. Road Power, 48–51 (2020).
Naidenko E., Bondar O., Boiko A., Fomin O., Turmanidze R. Control Optimization of the Swing Mechanism. In: Tonkonogyi V., Ivanov V., Trojanowska J., Oborskyi G., Pavlenko I. (eds) Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham (2022).
Bonopera M., Chang K., Lee Z.-K. State-of-the-art review on determining prestress losses in prestressed concrete girders. Appl. Sci. 10, 72–57 (2020).
Tan M., Cheng W. Non-linear lateral buckling analysis of unequal thickness thin-walled box beam underan eccentric load. Thin Walled Struct. 139, 77–90 (2019).
Park М., Lantsoght Е., Zarate Garnica G., Yang Y., Sliedrecht Н. Analysis of shear capacity of prestressed concrete bridge girders. ACI Struct J. 118, 75-88 (2021).
Obernikhin D., Nikulin A. Experimental studies of deflections in bending reinforced concrete elements taking into account the influence of the shape of their cross-section. 151, 56-62 (2021).
Yao G., Xiong X. Quantitative study on deformation performance index of prestressed steelconcrete beams under bending. Struct. 43, 284-293 (2022). DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2020.0784.
Han T., Liang S., Zhu X., Wang W., Yang J. Numerical analysis of vertical behavior of large-span prestressed steel reinforced concrete slab. J. Southeast Univ. 53, 218–228 (2023), DOI: 10.3969/i.issn.1001-0505.2023.02.000.
Shuai Fei1, Ge Zhihao, Tong Yifei, Li Xiangdong. Characteristics analyses of energy consumption for bridge crane based on the energy flow. IOP Conference Series Materials Science and Engineerin. 758(1) (2020).
Sokolov S., Plotnikow D., Grachev, Lebedev V. Evaluation of loads applied on engineering structures based on structural health monitoring data. International Review of Mechanica Engineering. 14(2), 146-150 (2020). DOI: 10.15866/ireme.v14i2.18269.
Eisa А., Kotrasova K., Sabol P., Mihaliková M., Attia M. Experimental and numerical study of strengthening prestressed reinforced concrete beams using different techniques. Appl. Sci. 14(1) (2024).
Marcela Moreira da Rocha Almeid, Alex Sander Clemente de Souza, Augusto Teixeira de Albuquerque, Alexandre Rossi. Parametric analysis of steel-concrete composite beams prestressed with external tendons. Journal of Constructional Steel Research. 189 (2022).
Luna Vera O. S., Oshima Y., Kim C. W. Flexural performance correlation with natural bending frequency of post-tensioned concrete beam. Experimental investigation. J. Civ. Struct. Health Monit. 10, 135-151 (2020).
Han T., Liang S., Zhu X., Wang W. & Yang J. Numerical analysis of vertical behavior of large-span prestressed steel reinforced concrete slab. J. Southeast Univ. 53, 218-228 (2023). doi.org/10.3969/i.issn.1001-0505.2023.02.000.
Tkachеv О., Tkachеv А., Prokopovych I. Operation of pre-stressed span beams of bridge cranes taking into account load combinations. Proceedings of Odessa Polytechnic University: Scientific, science and technology collected articles. 1(65), 40-46 (2020).
Tkachev A., Tkachev О. The influence of the nature of the action of the external load on the stiffness of the main beams of bridge cranes. Lifting and transport equipment. 1 (62), 51-60 (2020).
Prokopovych А., Tkachеv О., Tkachеv Р. Тhe effect of variable cross-section of prestressed beams on the load-bearing capacity of the structure. Proceedings of Odessa Polytechnic University: Scientific, science and technology collected articles. 2(66), 16-23 (2022).
Tiancheng Han, Shuting Liang, Xiaojun Zhu, Wenkang Wang, Jian Yang. An investigation of the flexural behaviour of large-span prestressed and steel-reinforced concrete slabs. Scientific Reports. 1 (2023). doi.org/10.1038/s41598-023-37137-6.
Canestro Е., Strauss А., Sousa Н. Multiscale modelling of the long-term performance of prestressed concrete structures – Case studies on T-Girder beams: Eng Struct. Vol. 231 (2021).
Almeida М., Sander А., Clemente de Souza, Augusto Teixeira de Albuquerque, Alexandre Rossi А. Parametric analysis of steel-concrete composite beams prestressed with external tendons. Journal of Constructional Steel Research. 189 (2021). DOI:10.1016/j.jcsr.2021.107087.
Kaptelin S., Marchenko М. Prestressing of beam span structures. Track and track management. 9, 25-28 (2020).
Tkachev A., Tkachev О., Fomin O., Bondar O., Naidenko E. Influence of Horizontal Inertial Loads on the Operation of Overhead Crane Girders. Advances in Design, Simulation and Manufacturing V Proceedings of the 5th International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSVIE-2022, June 7-10, Poznan, Poland. Vol. 2: Mechanical and Chemical Engineering, Odessa, Ukraine. Р. 47-54 (2022).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
