Vanligtvis kräver vi att våra kunders fabriksgolv har en bärförmåga- på minst 5 ton per kvadratmeter. Även om de flesta webbplatser uppfyller detta krav, frågar många kunder ofta hur detta värde beräknas. Nedan presenterar vi en verklig-fallstudie för att förklara processen.
Fallstudie
Det här projektet involverar en ny fabriksbyggarbetsplats som krävde inköp av en 30-tons spårlös överföringsvagn. Verkstadsgolvet var redan härdat helt. Eftersom detta var ett statligt-ägt företagsprojekt-som i allmänhet involverar strikta utförandestandarder fick flera oberoende team i uppdrag att genomföra en fullständig strukturell stressanalys.
I. Tekniska specifikationer för fabriksverkstaden
Grundstruktur:
Ett 150 mm -tjockt aggregatlager av krossad sten, injekterat med M2,5-bruk och komprimerat genom vibrationer.
En 0,6 mm polyetenfilm som används som fuktspärr.
Ett 20 mm-tjockt 1:3 skyddsskikt av cementbruk.
En 150 mm-tjock C30 betongplatta, gjuten och utjämnad i en kontinuerlig operation. Efter att ha uppnått den erforderliga styrkan slipades ytan slät.
Plattan är förstärkt med dubbla-, dubbelriktade Ø8 stålstänger med 200 mm × 200 mm intervall på både över- och bottenskiktet (med ett karakteristiskt värde för fundamentets bärförmåga, fak, större än eller lika med 100 kPa).
Ett lager lösningsmedelsfri-epoxiprimer.
Ett 2 mm-tjockt självutjämnande-golvskikt av epoxi.
Belastnings-Bärkapacitetsanalys av 150 mm C30-betongplattan (baserat på nationella standarder)
Standardtryckhållfastheten för C30-betong är 30 MPa, vilket innebär att varje kvadratcentimeter kan motstå cirka 306 kg tryckkraft.
För en betongplatta med en tjocklek på 15 cm (0,15 m) beräknas bärförmågan- per ytenhet enligt följande:
Teoretisk beräkning:
30 MPa=30 × 10⁶ N/m²
Omvandla kraft till massenheter (1 N ≈ 0,102 kg):
30 × 10⁶ × 0,102 ≈ 3 060 000 kg/m² (≈ 306 ton/m²)
Detta värde representerar emellertid materialets slutliga tryckhållfasthet. Därför:
306 ton/m² × 0,15 m ≈ 46 ton/m²
II. Specifikationer för överföringsvagnens last-lagerhjul
Hjulkonfiguration för den mobila lasten-lagerplattformen:
Nedre hjularrangemang:
6 mellanhjul (diameter 300 mm × bredd 240 mm)
2 drivhjul (diameter 450 mm × bredd 300 mm)
Beräkning av-bärande kontaktyta för mellanhjul och drivhjul:
Teoretisk beräkningsmetod 1 - Förenklad rektangulär kontaktmodell
(baserat på finita elementanalysmetoden för stålplattformen)
Hjulets-markkontaktyta antas vara rektangulär, med en kontaktlängd L och kontaktbredd b.
Längden L och bredden b uppfyller:
Kontaktområde:
Där:
k=slitbanekoefficient (k=1 för släta ytor; k=0.7–0,9 för slitbaneytor)
E=elasticitetsmodul för polyuretan (måste bekräftas genom materialtestning; typiskt intervall: 10–100 MPa)
Kontaktyta för de 6 löphjulen (Φ300 mm × b 240 mm):
Kontaktyta för de 2 drivhjulen (Φ450 mm × b 300 mm):
Plattformens totala hjul-markkontaktyta:
≈ 0.47 m² + 0.13 m² = 0.6 m²
Baserat på fundamentets kapacitet (150 mm C30 betong ≈ 46 ton/m²), är den totala belastningskapaciteten- som stöds av hjulets kontaktyta:
46 ton/m² × 0,6 m²=27.6 ton
Slutsats för hjullastens-lagerdesign
Den designade märklastkapaciteten för överföringsvagnen är 20 ton. Den beräknade bärförmågan- som stöds av hjulets kontaktyta är cirka 27,6 ton.
Eftersom det beräknade värdet överstiger 1,3 gånger den nominella lastkapaciteten, uppfyller hjulkonstruktionen för den mobila lastbärande plattformen de erforderliga-lastbärande standarderna.
