กองกำลังชนผนังของ Telehandler

สถานการณ์จำลองต่อไปนี้:

ฉันได้รับมอบหมายให้ออกแบบกำแพงคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 6.6 เมตรในอาคารอุตสาหกรรม เรามีเทเลโฮลเดอร์ขนาด 10 ตัน (ตัวยืดไสลด์) พร้อมการเข้าถึงสูงสุด 7 ม. โหลดวัสดุน้ำหนัก 1500 กก. ในตัก

ฉันจำเป็นต้องตอบสนองสำหรับ "การชนกันของยานพาหนะที่ไม่มีผู้ควบคุม" ซึ่ง:

ยานพาหนะถึงความเร็วสูงสุด 2m / s ก่อนที่จะชนกับผนัง

ฉันต้องการค้นหาแรงปะทะที่รุนแรงที่สุดบนผนังของฉัน

โดยปกติฉันจะใช้วิธีการออกแบบสำหรับอุปสรรคของยานพาหนะและรั้วในที่จอดรถใน Eurocode 1 (EN 1991-1-1) แต่ในกรณีนี้จุดสัมผัสจะสูงกว่าเซนทรอยด์ของยานพาหนะที่ชนกันอย่างมีนัยสำคัญ

ฉันคิดว่าล้อหน้าของรถตักออกจากพื้นระหว่างการชนดังนั้นจึงมีการกระจายพลังงานเช่นเดียวกัน

ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าความเจริญที่ยาวนานนั้นทำให้ฉันกลัวและพอที่จะเบี่ยงเบนความสนใจจากฉันที่นี่

ความช่วยเหลือใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชมอย่างมาก.

ในสถานการณ์เช่นนี้คุณจะต้องหันไปใช้วิธีพลังงาน ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนที่คุณต้องการทำให้คุณสามารถทำการคำนวณแบบไดนามิกได้เช่นกัน

ฉันขอแนะนำให้ดูคำแนะนำใน Eurocode 1991-1-7 (การกระทำโดยอุบัติเหตุ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งดูที่ภาคผนวก C ซึ่งอธิบายการออกแบบแบบไดนามิกสำหรับผลกระทบ เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการเท่ากันพลังงานจลน์ของวัตถุที่กระทบผนังกับพลังงานที่ถูกดูดกลืนโดยการเสียรูปของผนัง มีสูตรง่ายๆสองสามสูตรที่สามารถใช้ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการจำแนกประเภทของผลกระทบ

คุณจะต้องพิจารณากรณีการโหลดที่หลากหลายเช่น:

• โหลดที่ความสูงต่าง ๆ - แยก (หรืออาจพร้อมกัน) ผลกระทบของตัวโหลดและโหลด
• โหลดและโหลดผลกระทบทั้งหมดเป็นหนึ่ง 'ก้อน'
• ฯลฯ

จากประสบการณ์ของฉันกับการคำนวณผลกระทบมันเป็นเรื่องผิดปกติสำหรับโครงสร้างที่สามารถทนต่อผลกระทบที่สำคัญผ่านการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเพียงอย่างเดียว ในกรณีนี้โครงสร้างจะเสียหายอย่างเห็นได้ชัด ในกรณีนี้คุณมีตัวเลือกน้อย:

• ปกป้องโครงสร้างจากการถูกโจมตีในครั้งแรก
• ทำการวิเคราะห์พลาสติกและให้รายละเอียดที่เหมาะสมเพื่อให้สามารถกำหนดค่าพลาสติกที่ได้
• อนุญาตให้โครงสร้างได้รับความเสียหายในบางวิธีการควบคุม (จินตนาการฟิวส์หรือระบบการกระจายพลังงานบางชนิด)
• ยอมรับว่าอะไรก็ตามที่ถูกโจมตีจะไม่มีอยู่หลังจากเกิดผลกระทบและจัดการกับผลที่ตามมา (ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง)

ในมุมมองของฉันมันรอบคอบที่จะพิจารณาผลที่ตามมาจากข้อ จำกัด ของคุณ:

• เกิดอะไรขึ้นถ้ามีคนขับรถเร็วเกินไป?
• เกิดอะไรขึ้นถ้ามีคนแบกภาระที่หนักเกินไป?

เพื่อแสดงความคิดเห็นของคุณด้านล่าง ข้อ 4.4 ใน EN 1991-1-7 รัฐสำหรับการดำเนินการโดยไม่ตั้งใจจากรถยก:

แห่งชาติภาคผนวกอาจให้ค่าของแรงการออกแบบเทียบเท่าคงเอฟก็จะแนะนำว่าค่าของ F จะถูกกำหนดตามการออกแบบผลกระทบขั้นสูงสำหรับผลกระทบที่อ่อนนุ่มให้สอดคล้องกับ C.2.2 ขอแนะนำให้ใช้ F เป็น 5 W โดย W คือผลรวมของน้ำหนักสุทธิและภาระการยกของรถบรรทุกที่โหลด (ดู EN 1991-1,1, ตารางที่ 6.5) ที่ใช้ที่ความสูง 0 เหนือระดับพื้น 75 ม. อย่างไรก็ตามค่าที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าอาจเหมาะสมกว่าในบางกรณี

ดังนั้นวิธีหนึ่งในการเข้าถึงปัญหาคือการใช้การวิเคราะห์ระดับเดียวที่มีอิสระเทียบเท่า: อันดับแรกรับแรงปฏิสัมพันธ์แบบไดนามิกสูงสุดจาก Equation C.1 (แทนที่ความแข็งของผนังสำหรับ k ตามที่ระบุไว้ในข้อ C.2.2 ( 1)): โดยที่คือความเร็วที่กระทบ, k คือความแข็งของผนังและ m คือมวลของวัตถุที่กระทบ

$$F = v_r \sqrt{k m}$$ $v_r$

ระยะเวลาในการโหลดสามารถหาได้จากสมการ C.2:

$$\Delta t = \sqrt{\frac{m}{k}}$$

การโก่งตัวแบบคงที่นั้นสามารถคำนวณได้โดย: ตัวประกอบภาระแบบไดนามิกที่สมมติว่าโหลดพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (ดูรูปที่ C.1) สามารถคำนวณได้ตาม [1]: โดยที่ T คือความถี่ธรรมชาติของการสั่นสะเทือนของผนัง การกระจัดแบบไดนามิกคือ: คุณจะสังเกตเห็นได้ทันทีว่า:

$$\frac{F}{k}$$ $$DLF = 1 - \cos{2\pi\frac{\Delta t}{T}}$$ $$\delta = DLF \frac{F}{k}$$ $$0 \leq DLF \leq 2$$

จากนั้นคุณสามารถรับแรง / ช่วงเวลาที่ต้องการโดยใช้การเคลื่อนที่แบบไดนามิกในสูตรการเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ค่าของความแข็งของผนัง k จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งแรงกระแทกการก่อสร้างของผนังเงื่อนไขการสนับสนุนหากผนังยังคงยืดหยุ่น (ถ้ามันไม่ยืดหยุ่นกว่าการวิเคราะห์ข้างต้นจะไม่ถูกต้อง)

หนังสือที่อ้างถึงด้านล่างนี้ค่อนข้างดีสำหรับการอธิบายวิธีการทำการวิเคราะห์แบบอิสระในระดับเดียว

[1]: Biggs, John M. "ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง" (1964) (หนึ่งในหนังสือเกริ่นนำที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในความคิดของฉัน - แม้จะมีอายุมาก)