Styrkeberegninger på en søylesvingekran med 6,3 tonn løftekapasitet

Abstract

Denne oppgaven tar for seg dimensjonering av en søylesvingkran, og presenterer et innblikk i faglitteratur og standarder som har blitt brukt undervegs i prosessen. De faktorene som har hatt størst innvirkning på kranens tverrsnittdimensjoner er:

* Antagelsen om at den vertikale søylen har en ytre diameter på 760 mm, og at den horisontale bjelken har en bredde på 350 mm * Grepene som er gjort i den forenklede modellen hvor betongfundamentet betraktes som uendelig stift og armen ut til lastens angrepspunkt settes til 4500 mm * Oppdragsgivers krav til nedbøying * Kravet om at stegne ikke kan være tykkere enn12 mm når de lokale spenningene i flensen skal beregnes med NS-EN15011 Spenningsnivåene som er beregnet i oppgaven, er lavere enn materialets flytegrense med god margin. Det er imidlertid nødvendig å gjøre utmattingsberegninger på grunnmaterialet, sveis og bolter for å finne ut om spenningene kan forårsake sprekkvekst som vil redusere levetiden til kranen.

Arbeidet med å sette seg inn i standardene har vært tidkrevende, men givende. Min erfaring er at støttelitteratur og fagbøker med praktiske eksempler gjør det enklere å forstå regelverket. I litteraturen som er benyttet, er det en overvekt av eksempler på portalkraner og H-profiler. Mitt håp er at denne oppgaven vil bidra til å gjøre arbeidet enklere for andre som skal sette seg inn i stoffet og gjøre beregninger på lignende problemstillinger. Oppgaven er imidlertid ikke skrevet ut fra en pedagogisk vinkling, og forutsetter at leseren har god kunnskap om statikk og fasthetslære.

This thesis addresses the design of a jib crane, providing an insight into the literature and standards used throughout the process. The factors presenting the greatest impact on the crane cross-section dimensions are:

* The assumption that the vertical column has an outer diameter of 760 mm, and that the horizontal beam has a width of 350 mm. * In the simplified model of the structure, the concrete foundation is considered infinitely rigid, and the moment arm of the load is set to 4500 mm. * Client requirements for deflection. * The requirement that web cannot be thicker than 12 mm in order to calculate local stresses in the flange using NS-EN15011. The stress levels calculated are lower than the material's yield strength by a good margin. However, it is necessary to perform fatigue calculations on the construction material, welds, and bolts to determine if the stresses can cause growth of cracks reducing the crane's lifespan.

The process of familiarizing oneself with the standards, has been time-consuming but rewarding. My experience is that support literature describing practical examples, makes it easier to understand the regulations. The literature presents predominantly examples of gantry cranes and H-profiles. My hope is that this thesis will make it easier for others to familiarize themselves with the material and perform calculations on similar issues. However, the thesis is not written from an educational perspective, and assumes that the reader has a good understanding of statics and strength of materials.