Laskentatyökalun luominen haalauspalkkien suunnitteluun

Abstract

Valmet Technologiesin palvelut-liiketoimintalinjan suunnitteluosastolla on tarve laskentatyökalulle, jolla voidaan suunnitella ja mitoittaa haalauspalkkeja. Opinnäytetyönä tehtiin Mathcad-pohjainen laskentatyökalu, jolla suunnittelija voi vaadittuja arvoja muuttamalla tarkistaa, että suunniteltu teräsrakenne on vaatimustenmukainen. Laskentatyökalulla tarkistetaan Eurokoodissa asetetut vaatimukset nosturiratapalkille, jota käytetään sisätilaksi luokiteltavassa ympäristössä. Aiemmin haasteena on ollut todentaa rakenteen kestävyys niin, että kaikki vaatimustenmukaiset kriteerit otetaan huomioon. Erityisesti nosturia kantavan alalaipan kestävyyden todentaminen on osoittautunut haasteelliseksi joissain tapauksissa.

Työn lopputuloksena luotiin laskentatyökalu, jolla voidaan mitoittaa nosturiratapalkki, jota kuormittaa yksi nosturista aiheutuva pystysuuntainen kuorma sekä rakenteen omasta painosta aiheutuva tasan jakautunut kuorma. Ohjelma toteutettiin niin, että loppudokumentissa näkyvä osuus sisältää mitoittamistiedot, kuten rakenteen mitat, kuormitukset ja lopulliset laskentatulokset. Loppudokumentin ulkopuolelle jätettiin ehtojen tarkistukset sekä osa laskennan välivaiheista.

Laskentatyökalun käyttäminen vaatii suunnittelijalta asiaan perehtymistä esimerkiksi tämän opinnäytetyön perusteella, mutta joissain tapauksissa myös työssä käytettyjen standardien tarkasteleminen voi osoittautua tarpeelliseksi. Haalauspalkin suunnitteluun tarkoitettua laskentapohjaa voidaan kehittää tulevaisuudessa huomioimaan ulkotiloissa tehtävien nostojen tapauksissa mahdolliset tuuli- ja lumikuormista aiheutuvat kuormitukset.

There isa need for calculation tool for designing crane girders in the engineering department of the business services unit at the Valmet Technologies. The purpose of this thesis was to create a Mathcad based calculation tool that design engineer can use to verify that the planned steel structure is compliantwith the regulations. The calculation tool is used to verify the requirements set in Euro-code for a crane girder that is classified to be used indoors. Previously there has been a challenge with verifying the structure in a way that all the relevant criteria areobserved. In particular, verification of the durability of the flange that supports the crane loads has proven to be challenging in some instances.

As an end result of this study, a calculation tool was created. The tool can be used to design a crane girder that is affected by one vertical point load caused by the crane and the continuous load caused by the steel beam. The calculation tool’s structure was implemented so that the end document includes only the most essential information about the calculation. Some of the calculation steps and design criteria condition checks were excluded from the end document.

Using the calculation tool requires the design engineer toget acquainted with the subject, for example, by reading this thesis. In some cases, it may be necessary to read the standards that have been used in the creation of this work. This crane girder calculation tool may be developed further in the future by including the possible wind and snow loadings that may be present in the lifting work done outdoors.