Kraanhouder ontwerpen
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 10
Kraanhouder ontwerpen
Hoi,
Voor school moet ik een opdracht maken...namelijk deze hijskraanhouder ontwerpen. Nu is mijn vraag weet iemand waar ik mee moet beginnen?
Ik wil hem van staal s235 gaan maken.
Dit is de te berekenen hijskraanhouder:Foto van de hijskraanhouder
Verder staat er deze uitleg nog bij:
Ontwerp een stalen hijskraanhouder, zoals hier staat afgebeeld.
Hij moet totaal 50 KN worden belast bij een maximale vervorming van 3 mm.
De afmetingen van de buizen moeten worden gedimensioneerd, op buiging, drukspanning en de maximale vervorming van 3 mm.
De las aan de voet van de buis met de grondplaat ( 500 x 500 x 10 ) en de boutverbindingen van de grondplaat met een ondergelegen voet moeten even eens worden gedimensioneerd.
Van de las moet de lasdikte a en van de bouten de diameter d worden berekend.
Voor school moet ik een opdracht maken...namelijk deze hijskraanhouder ontwerpen. Nu is mijn vraag weet iemand waar ik mee moet beginnen?
Ik wil hem van staal s235 gaan maken.
Dit is de te berekenen hijskraanhouder:Foto van de hijskraanhouder
Verder staat er deze uitleg nog bij:
Ontwerp een stalen hijskraanhouder, zoals hier staat afgebeeld.
Hij moet totaal 50 KN worden belast bij een maximale vervorming van 3 mm.
De afmetingen van de buizen moeten worden gedimensioneerd, op buiging, drukspanning en de maximale vervorming van 3 mm.
De las aan de voet van de buis met de grondplaat ( 500 x 500 x 10 ) en de boutverbindingen van de grondplaat met een ondergelegen voet moeten even eens worden gedimensioneerd.
Van de las moet de lasdikte a en van de bouten de diameter d worden berekend.
- Berichten: 7.224
Re: Kraanhouder ontwerpen
Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Kraanhouder ontwerpen
Gezien de trend van steeds meer van dit soort specialistische vragen moet er misschien maar eens een apart subforum constructietechnische aangelegenheden komen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
-
- Berichten: 1.007
Re: Kraanhouder ontwerpen
Heb je zelf helemaal geen suggesties? Je hebt toch wel enig idee hoe je bijvoorbeeld de doorbuiging berekent? Bijvoorbeeld aan de hand van een modellering als volgt:
Wat je dan al kunt zeggen over de doorbuiging van punt 2 (
Voor hoekverdraaiing en doorbuiging zijn formuletjes (ook wel vergeet-me-nietjes) genoemd. Ik neem aan dat je daar wel bekend mee bent. Bedenk voor
Wat je dan al kunt zeggen over de doorbuiging van punt 2 (
\(\delta_{2}\)
):\(\delta_{2}=\delta_{1}+\theta_{1}L_{2}+\frac{PL_{2}^3}{3EI}\)
De laatste term is de doorbuiging van balk 2 alsof deze ingeklemd zat.\(\theta\)
=hoekverdraaiingVoor hoekverdraaiing en doorbuiging zijn formuletjes (ook wel vergeet-me-nietjes) genoemd. Ik neem aan dat je daar wel bekend mee bent. Bedenk voor
\(\theta_{1}\)
dat deze moet worden opgebouwd uit twee vergeet-me-nietjes (kracht F levert een kracht én een moment). Verder kun je alles invullen. De enige onbekenden zijn dan de binnen- en buitendiameter van de buis. Hiervoor is dan wel een combinatie te verzinnen.-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
In de las op de hoek boven bij de buisaansluiting treedt een moment op met als gevolg trek- en drukkrachten;
hetzelfde bij de aansluiting buis op de 10 mm staalplaat.
De trekkrachten zijn maatgevend voor de lassen.
Verder wordt er een moment overgebracht op de 6 bouten met trek op 3 bouten en druk op 3 bouten em moeten 3 moeren dus uiteindelijk de trekkrachten opvangen!
Aardig kluifje!
hetzelfde bij de aansluiting buis op de 10 mm staalplaat.
De trekkrachten zijn maatgevend voor de lassen.
Verder wordt er een moment overgebracht op de 6 bouten met trek op 3 bouten en druk op 3 bouten em moeten 3 moeren dus uiteindelijk de trekkrachten opvangen!
Aardig kluifje!
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Je zult,zoals (ik meen Sjakko) aanduidt,moeten uitgaan van het gegeven van de 3 mm doorbuiging en de El.mod. van staal Fe235 en dan dat inbrengen op de doorbuigingsformule van een puntlast op een ingeklemde balk.
Hieruit "rolt" dan de I (traagh.mom.) en dat bepaalt het profiel;variabel door de mogelijk verschillende wanddiktes van de buis.
Het staande profiel gaat in dezelfde diam.verder - lijkt me logisch- en moet je berekenen op knikbelasting -incl.buigend moment.
Ik sla de lassen even over en ga naar de plaat;is die dik genoeg of slap,want dat bepaalt het draaipunt (nul) van het optredende moment,waarmee je de bouten moeten berekenen.Is de dikte voldoende,dan bevindt zich het draaipunt (kieppunt) op het uiterste rechter punt van de voetplaat,anders wordt er stomweg een koppel gevormd door de 2 x 3 bouten als tegenmoment.
Ik vind deze opgaaf toch wel iets specialistisch voor een constructeurs-opleiding,maar mogelijk zul je er alleen maar aan moeten ruiken zoals dat tegenwoordig de mode in de opleidingen schijnt te zijn !.
Sterkte.
Hieruit "rolt" dan de I (traagh.mom.) en dat bepaalt het profiel;variabel door de mogelijk verschillende wanddiktes van de buis.
Het staande profiel gaat in dezelfde diam.verder - lijkt me logisch- en moet je berekenen op knikbelasting -incl.buigend moment.
Ik sla de lassen even over en ga naar de plaat;is die dik genoeg of slap,want dat bepaalt het draaipunt (nul) van het optredende moment,waarmee je de bouten moeten berekenen.Is de dikte voldoende,dan bevindt zich het draaipunt (kieppunt) op het uiterste rechter punt van de voetplaat,anders wordt er stomweg een koppel gevormd door de 2 x 3 bouten als tegenmoment.
Ik vind deze opgaaf toch wel iets specialistisch voor een constructeurs-opleiding,maar mogelijk zul je er alleen maar aan moeten ruiken zoals dat tegenwoordig de mode in de opleidingen schijnt te zijn !.
Sterkte.
-
- Berichten: 10
Re: Kraanhouder ontwerpen
Ik heb er zelf ook al na gekeken...maar als ik nu aanneem dat de horizontale balk t.o.v. de verticale niet buigt..de hoek dus 90 graden blijft is het wel makkelijker...oktagon schreef:Je zult,zoals (ik meen Sjakko) aanduidt,moeten uitgaan van het gegeven van de 3 mm doorbuiging en de El.mod. van staal Fe235 en dan dat inbrengen op de doorbuigingsformule van een puntlast op een ingeklemde balk.
Hieruit "rolt" dan de I (traagh.mom.) en dat bepaalt het profiel;variabel door de mogelijk verschillende wanddiktes van de buis.
Het staande profiel gaat in dezelfde diam.verder - lijkt me logisch- en moet je berekenen op knikbelasting -incl.buigend moment.
Ik sla de lassen even over en ga naar de plaat;is die dik genoeg of slap,want dat bepaalt het draaipunt (nul) van het optredende moment,waarmee je de bouten moeten berekenen.Is de dikte voldoende,dan bevindt zich het draaipunt (kieppunt) op het uiterste rechter punt van de voetplaat,anders wordt er stomweg een koppel gevormd door de 2 x 3 bouten als tegenmoment.
Ik vind deze opgaaf toch wel iets specialistisch voor een constructeurs-opleiding,maar mogelijk zul je er alleen maar aan moeten ruiken zoals dat tegenwoordig de mode in de opleidingen schijnt te zijn !.
Sterkte. pi.gif
Zoals jij hierboven beschrijft heb ik het ook al berekend...en dan vanuit het traagheidmoment de diameter en dikte bepaalt.
Maar als ik het nu wil berekenen zoals ik hierboven beschrijf....hoe zou ik dan moeten beginnen...want daar ben ik nog niet echt over uit?
Alvast bedankt voor de reacties
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Je kunt eens bekijken of de staander voldoende zwaar is ,berekend op knik en moment.Maar de berekende waarde voor de hor.drager moet je m.i.wel minimaal aanhouden voor de constructie.Is de staander zwaarder,dan houdt je die als totaal aan vanwege de gelijke aansluiting van de buizen!
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Volgens mijn progr.en jouw gegevens maakte ik een berekening van de staander,uitgaande van een hoogte van 2,5 meter (kniklengte is dan 5 mtr en ook in progr.vermeld als 5 mtr.!)en uitkraging van 1,50 mtr met belasting van 50 kN. Ik nam veilighg.factor 1,normaal van 1,2 tot 1,5 te nemen.
Door het programma werd het moment wat hoger,moest zijn ca.75 knm;moment officieel vanuit hart buis!
Maar ik meen wel in de buurt te zitten,dus je heb vergelijkingsmateriaal:
Object no:1
06-04-2007
Stalen balk en/of kolom-ber. no:1
Programma STABAK versie 99
****************************************
Volgens TGB 1990;Alfa-tab!
-------------------------------------------------------------
--------------------KOLOM-berekening ------------------------
-------------------------------------------------------------
Kniklengte om x-as in mtr : 5
Kniklengte om y-as in mtr : 5
Buis o.:219.1*12.5 A mm2: 8113 Wx cm3: 396 Ix cm4: 4344 Wy cm3: 396 Iy cm4: 4344 G kg: 63.7
Kolomhoogte tot ok.spant/ligger in mtr1 : 5
Kolombelasting in kN : 50
Alle momenten omgewerkt naar positief
ivm.knikspannings-berekening.
Winddruk horizontaal ( en onderdruk) in kN/m2: 0 0
Moment tgv winddruk MD in kNm : 0
Moment tgv botskracht MA in kNm : 0
Moment tgv liggerbelasting MX in kNm : 80.4775
Berekende Lamda kolom LaX en LaY afgerond: 68 68
Lamda volgens tabel : 70
Alfa volgens tabel/knikfactor TGB 1990 : 1.47 .6802721
Sigma Alfa*OP/A+MX/WX+(MD+MA)/WY in N/mm2: 212.2856 uc: .9033428
Gekozen VLS en belastingfactor(getal)in N/mm2: 235 1
Toelaatbare spanning VLS/Belfa in N/mm2: 235
*******************************************************************
Door het programma werd het moment wat hoger,moest zijn ca.75 knm;moment officieel vanuit hart buis!
Maar ik meen wel in de buurt te zitten,dus je heb vergelijkingsmateriaal:
Object no:1
06-04-2007
Stalen balk en/of kolom-ber. no:1
Programma STABAK versie 99
****************************************
Volgens TGB 1990;Alfa-tab!
-------------------------------------------------------------
--------------------KOLOM-berekening ------------------------
-------------------------------------------------------------
Kniklengte om x-as in mtr : 5
Kniklengte om y-as in mtr : 5
Buis o.:219.1*12.5 A mm2: 8113 Wx cm3: 396 Ix cm4: 4344 Wy cm3: 396 Iy cm4: 4344 G kg: 63.7
Kolomhoogte tot ok.spant/ligger in mtr1 : 5
Kolombelasting in kN : 50
Alle momenten omgewerkt naar positief
ivm.knikspannings-berekening.
Winddruk horizontaal ( en onderdruk) in kN/m2: 0 0
Moment tgv winddruk MD in kNm : 0
Moment tgv botskracht MA in kNm : 0
Moment tgv liggerbelasting MX in kNm : 80.4775
Berekende Lamda kolom LaX en LaY afgerond: 68 68
Lamda volgens tabel : 70
Alfa volgens tabel/knikfactor TGB 1990 : 1.47 .6802721
Sigma Alfa*OP/A+MX/WX+(MD+MA)/WY in N/mm2: 212.2856 uc: .9033428
Gekozen VLS en belastingfactor(getal)in N/mm2: 235 1
Toelaatbare spanning VLS/Belfa in N/mm2: 235
*******************************************************************
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Ik probeer jouw gegevens te benaderen door de 1500 mm hor.deel te reduceren met de halve kolomdiameter en krijg dan een moment van ca.1,4 mtr * 50 kN = 70 knm.
Dus de aangepaste versie:
Object no:1
06-04-2007
Stalen balk en/of kolom-ber. no:1
Programma STABAK versie 99
****************************************
Volgens TGB 1990;Alfa-tab!
-------------------------------------------------------------
--------------------KOLOM-berekening ------------------------
-------------------------------------------------------------
Kniklengte om x-as in mtr : 5
Kniklengte om y-as in mtr : 5
Buis o.:219.1*11 A mm2: 7191 Wx cm3: 356 Ix cm4: 3903 Wy cm3: 356 Iy cm4: 3903 G kg: 56.4
Kolomhoogte tot ok.spant/ligger in mtr1 : 5
Kolombelasting in kN : 50
Alle momenten omgewerkt naar positief
ivm.knikspannings-berekening.
Winddruk horizontaal ( en onderdruk) in kN/m2: 0 0
Moment tgv winddruk MD in kNm : 0
Moment tgv botskracht MA in kNm : 0
Moment tgv liggerbelasting MX in kNm : 70.4775
Berekende Lamda kolom LaX en LaY afgerond: 67 67
Lamda volgens tabel : 70
Alfa volgens tabel/knikfactor TGB 1990 : 1.47 .6802721
Sigma Alfa*OP/A+MX/WX+(MD+MA)/WY in N/mm2: 208.1916 uc: .8859218
Gekozen VLS en belastingfactor(getal)in N/mm2: 235 1
Toelaatbare spanning VLS/Belfa in N/mm2: 235
*******************************************************************
Dus de aangepaste versie:
Object no:1
06-04-2007
Stalen balk en/of kolom-ber. no:1
Programma STABAK versie 99
****************************************
Volgens TGB 1990;Alfa-tab!
-------------------------------------------------------------
--------------------KOLOM-berekening ------------------------
-------------------------------------------------------------
Kniklengte om x-as in mtr : 5
Kniklengte om y-as in mtr : 5
Buis o.:219.1*11 A mm2: 7191 Wx cm3: 356 Ix cm4: 3903 Wy cm3: 356 Iy cm4: 3903 G kg: 56.4
Kolomhoogte tot ok.spant/ligger in mtr1 : 5
Kolombelasting in kN : 50
Alle momenten omgewerkt naar positief
ivm.knikspannings-berekening.
Winddruk horizontaal ( en onderdruk) in kN/m2: 0 0
Moment tgv winddruk MD in kNm : 0
Moment tgv botskracht MA in kNm : 0
Moment tgv liggerbelasting MX in kNm : 70.4775
Berekende Lamda kolom LaX en LaY afgerond: 67 67
Lamda volgens tabel : 70
Alfa volgens tabel/knikfactor TGB 1990 : 1.47 .6802721
Sigma Alfa*OP/A+MX/WX+(MD+MA)/WY in N/mm2: 208.1916 uc: .8859218
Gekozen VLS en belastingfactor(getal)in N/mm2: 235 1
Toelaatbare spanning VLS/Belfa in N/mm2: 235
*******************************************************************
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Nog een opmerking over de lasconstructies:
In de diagonaal zou ik in de praktijk geen diagonale rondingen direct op elkaar zetten wegens moeilijk laswerk en mogelijkheid tot de een of andere vorm van indrukken van de ronde buis;de aansluitingen moeten een V-inslijping krijgen,veel en nauwkeurig werk!.
Het is beter om een stuikplaat ertussen te maken ter dikte van min.de buiswanddikte en hiertegen de diag.buisaansluitingen lassen met hoeklassen van ca.12 mm;dit aan weerszijden van de stuikplaat (afm.25 x 32 cm ca.) en is eenvoudiger te berekenen.
In de diagonaal zou ik in de praktijk geen diagonale rondingen direct op elkaar zetten wegens moeilijk laswerk en mogelijkheid tot de een of andere vorm van indrukken van de ronde buis;de aansluitingen moeten een V-inslijping krijgen,veel en nauwkeurig werk!.
Het is beter om een stuikplaat ertussen te maken ter dikte van min.de buiswanddikte en hiertegen de diag.buisaansluitingen lassen met hoeklassen van ca.12 mm;dit aan weerszijden van de stuikplaat (afm.25 x 32 cm ca.) en is eenvoudiger te berekenen.
-
- Berichten: 4.502
Re: Kraanhouder ontwerpen
Nu nog een boutberekening voor de funderingsplaat:ik heb een kleiner oppervlak,die van jou lijkt me nogal overdadig.
De berekening gaat uit van bouten met een proefspanning van 225 N/mm2 -bouten klasse 4.6 en dat berekende ik op 2/3 van het moment vanwege mijn boutenprogramma dat 4 bouten berekent (2x2).
Het programma berekent 2x2 bouten M33 uit (33 mm),ga je met *G bouten werken met een proefspanning van 522N/ mm2 dan worden het M22 bouten!
Probeer zelf maar eens uit de handberekening wat jouw antwoord is!
Dus hier de berekening van 4 bouten,wat dus resulteert in het bovenstaande:
De berekening gaat uit van bouten met een proefspanning van 225 N/mm2 -bouten klasse 4.6 en dat berekende ik op 2/3 van het moment vanwege mijn boutenprogramma dat 4 bouten berekent (2x2).
Het programma berekent 2x2 bouten M33 uit (33 mm),ga je met *G bouten werken met een proefspanning van 522N/ mm2 dan worden het M22 bouten!
Probeer zelf maar eens uit de handberekening wat jouw antwoord is!
Dus hier de berekening van 4 bouten,wat dus resulteert in het bovenstaande:
-
- Berichten: 10
Re: Kraanhouder ontwerpen
ALs ik de horizontale balk inklem aan een kant:
Vmax = P x L^3 / 3 x E x I komt er een I van 8928.57 cm^4 uit
Als ik dan in mijn boek kijk komt een naadloze buis van 355.6 en 5.6 mm dik er het dichtste bij met een I van 9431 cm^4
Als ik dan de knik uitreken van de verticale buis:
P = pie^2 x E x I / ( K x L )^2 komt er 7818 KN uit...voordat hij gaat knikken.
Vmax = P x L^3 / 3 x E x I komt er een I van 8928.57 cm^4 uit
Als ik dan in mijn boek kijk komt een naadloze buis van 355.6 en 5.6 mm dik er het dichtste bij met een I van 9431 cm^4
Als ik dan de knik uitreken van de verticale buis:
P = pie^2 x E x I / ( K x L )^2 komt er 7818 KN uit...voordat hij gaat knikken.
-
- Berichten: 1.007
Re: Kraanhouder ontwerpen
Heb je dan ook rekening gehouden met de hoekverdraaiing en doorbuiging van punt 1? Die zorgen voor extra zakking van punt 2.Johan_16v schreef:ALs ik de horizontale balk inklem aan een kant:
Vmax = P x L^3 / 3 x E x I komt er een I van 8928.57 cm^4 uit