Normaal gesproken eisen we dat de fabrieksvloeren van onze klanten een draagvermogen- hebben van minimaal 5 ton per vierkante meter. Hoewel de meeste sites aan deze vereiste voldoen, vragen veel klanten vaak hoe deze waarde wordt berekend. Hieronder presenteren we een casestudy uit de echte-wereld om het proces uit te leggen.
Casestudy
Dit project omvat een nieuwe fabrieksbouwplaats waarvoor de aanschaf van een rupsloze transferwagen van 30- ton nodig was. De werkplaatsvloer was al volledig uitgehard. Omdat dit een staatsproject-eigendom van een onderneming- was, dat over het algemeen strikte uitvoeringsnormen met zich meebracht, kregen verschillende onafhankelijke teams de opdracht om een volledige structurele stressanalyse uit te voeren.
I. Technische specificaties van de fabriekswerkplaats
Grondfunderingsstructuur:
Een 150 mm-dikke steenslaglaag, ingegoten met M2.5-mortel en verdicht door trillingen.
Een polyethyleenfilm van 0,6 mm die wordt gebruikt als vochtbarrière.
Een 20 mm-dikke 1:3 beschermlaag van cementmortel.
Een 150 mm-dikke C30-betonplaat, gestort en geëgaliseerd in één doorlopende handeling. Nadat de vereiste sterkte was bereikt, werd het oppervlak gladgeslepen.
De plaat is versterkt met dubbele-laagse, bi-directionele stalen staven van Ø8, met een onderlinge afstand van 200 mm x 200 mm op zowel de bovenste als de onderste laag (met een karakteristieke waarde van het draagvermogen van de fundering, fak, van groter dan of gelijk aan 100 kPa).
Eén laag oplosmiddel-vrije epoxyprimer.
Een 2 mm-dikke zelf-nivellerende epoxyvloerlaag.
Belasting-Draagvermogenanalyse van de 150 mm C30-betonplaat (gebaseerd op nationale normen)
De standaard druksterkte van C30 beton is 30 MPa, wat betekent dat elke vierkante centimeter ongeveer 306 kg drukkracht kan weerstaan.
Voor een betonplaat met een dikte van 15 cm (0,15 m) wordt het draagvermogen- per oppervlakte-eenheid als volgt berekend:
Theoretische berekening:
30 MPa=30 × 10⁶ N/m²
Kracht omzetten in massa-eenheden (1 N ≈ 0,102 kg):
30 × 10⁶ × 0,102 ≈ 3.060.000 kg/m² (≈ 306 ton/m²)
Deze waarde vertegenwoordigt echter de uiteindelijke druksterkte van het materiaal. Daarom:
306 ton/m² × 0,15 m ≈ 46 ton/m²
II. Specificaties voor de lading van de transferwagen-Lagerwielen
Wielconfiguratie van de mobiele last-Draagplatform:
Onderste wielopstelling:
6 spanwielen (diameter 300 mm x breedte 240 mm)
2 aandrijfwielen (diameter 450 mm × breedte 300 mm)
Berekening van het draagcontactoppervlak van de last- voor tussenwielen en aandrijfwielen:
Theoretische berekeningsmethode 1 - Vereenvoudigd rechthoekig contactmodel
(gebaseerd op de eindige-elementenanalysemethode van het stalen platform)
Er wordt aangenomen dat het wiel-contactoppervlak met de grond rechthoekig is, met een contactlengte L en contactbreedte b.
De lengte L en de breedte b voldoen aan:
Contactgebied:
Waar:
k=loopvlakcoëfficiënt (k=1 voor gladde oppervlakken; k=0.7–0,9 voor geprofileerde oppervlakken)
E=elastische modulus van polyurethaan (moet worden bevestigd door middel van materiaaltesten; typisch bereik: 10–100 MPa)
Contactoppervlak voor de 6 spanwielen (Φ300 mm × b 240 mm):
Contactoppervlak voor de 2 aandrijfwielen (Φ450 mm × b 300 mm):
Totaal wiel-grondcontactoppervlak van het platform:
≈ 0.47 m² + 0.13 m² = 0.6 m²
Gebaseerd op de capaciteit van de fundering (150 mm C30 beton ≈ 46 ton/m²), is het totale draagvermogen- ondersteund door het wielcontactoppervlak:
46 ton/m² × 0,6 m²=27.6 ton
Conclusie voor het wielbelasting-lagerontwerp
Het ontworpen nominale draagvermogen van de transferwagen bedraagt 20 ton. Het berekende draagvermogen- ondersteund door het wielcontactoppervlak bedraagt ongeveer 27,6 ton.
Omdat de berekende waarde groter is dan 1,3 keer het nominale draagvermogen, voldoet het wielontwerp van het mobiele last-draagplatform aan de vereiste last-draagnormen.
