VERIFICA ATTREZZO DI SOLLEVAMENTO DENOMINATO BILANCINO CON PORTATA 150daN RELAZIONE TECNICA

(1)

VERIFICA ATTREZZO DI SOLLEVAMENTO DENOMINATO “BILANCINO”

CON PORTATA 150daN

Committente:

VERONI S. R. L. - ATTREZZATURE EDILI Via Nenni n°6

Rubiera

REGGIO EMILIA

RELAZIONE TECNICA

(2)

1. RELAZIONE TECNICA GENERALE ... 3

1.1 P

REMESSE AI CALCOLI STATICI

: ... 3

1.2 D

ESCRIZIONE DEL PRODOTTO E DELLE VERIFICHE EFFETTUATE

... 3

1.3 N

ORME ADOTTATE

: ... 4

2. CLASSE DELL’APPARECCHIO... 4

3. FORZE APPLICATE ... 5

4. MATERIALI... 5

5. DISEGNI E SCHEDE DI PROGETTO ... 6

6. CALCOLI STATICI E VERIFICHE... 8

6.1 M

ODELLO GLOBALE

. ... 8

6.1.1 Impostazione modello. ... 8

6.1.1.1 Input geometrici ... 9

6.1.1.2 Carichi... 13

6.1.1.3 Combinazioni... 13

6.1.2 Calcolo e risultati della modellazione. ... 14

6.1.2.1 Tensioni massime ... 14

6.1.2.2 Reazioni di aggancio... 15

6.2 C

ONSIDERAZIONI SUI RISULTATI

... 15

6.2.1 Tensioni globali (verifica di resistenza). ... 15

6.2.2 Verifica di stabilità ... 16

6.2.2.1 Traversa superiore... 16

6.2.2.2 Traversa interna telaio di base ... 16

6.2.3 Deformazioni. ... 16

6.2.4 Catena ... 16

6.2.5 Moschettone ... 16

6.2.6 Distanza dal bordo perno grillo. ... 17

6.3 V

ERIFICA A FATICA

... 17

(3)

1. RELAZIONE TECNICA GENERALE

1.1 Premesse ai calcoli statici:

Su richiesta della ditta “VERONI s.r.l. - ATTREZZATURE EDILI”, Via Nenni n° 6, Rubiera(RE), si è effettuata la verifica, mediante calcoli, su un attrezzo di sollevamento da agganciare ai ganci di gru, per il sollevamento di un carico utile considerato

uniformemente distribuito su telaio di base pari a 150 daN totale.

1.2 Descrizione del prodotto e delle verifiche effettuate.

Il bilancino è formato da un telaio di base in piatto 30x6 a pianta quadrata con due traversi rompitratta. Il telaio di base è sostenuto da quattro catene collegate, inferiormente al telaio con bulloni M10 (8.8) e superiormente, mediante moschettoni, ad una traversa in piatto 60x8 con foro centrale per grillo φ16 (come da scheda tecnica allegata) per l’aggancio al gancio della gru.

E’ compito dell’utilizzatore accertarsi che i moschettoni superiori siano sempre chiusi, che i bulloni inferiori siano sempre serrati ed efficienti e che il carico sia centrato e saldamente ancorato al telaio di carico.

Il materiale di tutti i componenti il bilancino deve essere Fe360B-FN (UNI EN 10025) pertanto saldabile.

Per la verifica si è adottato il metodo delle tensioni ammissibili.

L’attrezzo va utilizzato solo per velocità di sollevamento inferiori a 15m/min.

Dopo 9900cicli di sollevamento l’attrezzo va comunque sostituito ma deve essere periodicamente controllato relativamente allo stato di corrosione, alla integrità delle saldature e deve essere immagazzinato in modo corretto affinchè gli elementi costituenti non siano sottoposti a sollecitazioni anomale.

Durante la fase di sollevamento nessuno deve sostare o passare sotto il carico.

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1.3 Norme adottate:

Carichi di progetto CNR 10021/85 – Strutture in acciaio per apparecchi di sollevamento. Istruzioni per il calcolo, l’esecuzione, il collaudo e la

manutenzione.

Calcoli strutture DM LL.PP.9 Gennaio 1996. Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche.

CNR-UNI 10011/73 e successivi aggiornamenti.

Costruzioni in acciaio: Istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo e la manutenzione

CNR 10022/84 - Profilati di acciaio formati a freddo.

Istruzioni per l’impiego nelle costruzioni.

CNR 10021/85 – Strutture in acciaio per apparecchi di sollevamento. Istruzioni per il calcolo, l’esecuzione, il collaudo e la manutenzione.

DPR 547

2. CLASSE DELL’APPARECCHIO

Numero totale di cicli: 9900 ⇒ U1

Fattore di spettro Kp = 1

Regime di carico : Q4

Classe A3 - M = 1,05

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3. FORZE APPLICATE

Carico utile: Q = 150 daN

Peso proprio: trascurabile ai fini del calcolo.

Forze dovute al movimento verticale del carico di servizio.

Velocità del movimento verticale : Vs<15 m/min Si assume il valore minimo ammesso: ψ = 1,15 χ = M x ψ = 1,21

Con riferimento alla Direttiva Macchine (accessorio di sollevamento) si adotta :

χ

eff

= 1,5

Q

_serv

= Q x χ

eff

= 1,5 x 150 = 225 daN

4. MATERIALI

Per la verifica sono stati usati i seguenti materiali, dichiarati dal costruttore:

Fe360B-FN (EN10025) con: carico di rottura minimo f

_t

= 360 N / mm

²

carico di snervamento f

_y

= 235 N / mm

²

- Bulloni classe 8.8 per i quali è previsto:

τ σ

badm badm

daN cm daN cm

=

= 2640

3730

2 2

/ /

- Saldatura con elettrodi E 44 Classe 4 B (UNI 5132) o procedimento equivalente.

Salvo diverse indicazioni le saldature si intendono a completo ripristino della sezione.

(6)

5. Disegni e schede di progetto

Denominazione:

Via P. Nenni,6 - 420480 Rubiera - RE-

Scala:

www.veroniedilizia.com Tel. 0522 621215 (r.a.) - Fax. 0522 621216

Materiale:

N° Commessa

Sostituito dal:

Data Approvata da N° Sezione

Data

Codice:

Peso kg. N° Pezzi:

Trattamenti:

B C

A Rif.

Cliente:

Modifica D

Eseguita da

Sostituisce il:

Disegnato da:

Data:

Verificato da:

BILANCINO COMPLESSIVO

A2 07/05/2009

C.V.

A A

A-A ( 1 : 5 ) 8

30 600

15

31 370

31

Ø12

60

450

1842

30 195

30 390

195

6 420

6

6136613661366

432

5 7

3 1 2

1

3

4

R6,5 R14

Ø9

55

Ø6 11

29

0 Acciaio 4 Dado esagonale autofrenante

UNI 7473 - M10 7

0 Acciaio 4 Rondella

UNI 6592 - 10,5 x 21 6

0 Acciaio 4 Vite a testa esagonale

UNI 5739 - M10 x 35 5

0,5 S 235 JR (Fe 360 B) 1

BASE DI APPOGGIO 52-03

4

0,4 Acciaio 4 CATENA (N° 18 ANELLI)

52-02 3

0,2 S 235 JR (Fe 360 B) 1

450 60 8 BRACCIO DI SOSTEGNO 52-01

2

0,1 Acciaio 2 MOSCHETTONE

1

P.kg Materiale Qtà Lungh.

H/Dia.

Sp.

Profilo Descrizione Codice

Pos

TOLLERANZE SULLA FORMA E SULLE DIMENSIONI:

Barre piane Barre quadre Angolari a lati uguali e disuguali Barre tonde

Profilati cavi (tubi e tubil. quadri e rett.) Lamiera nera

UNI EN 10058 UNI EN 10059 UNI EN 10056-2 UNI EN 10060 UNI EN 10219-2 UNI EN 10051 TIPI DI MATERIALE:

Profilati cavi UNI 10219-1 Piatti e profilati in genere UNI 10025 TOLLERANZE DI LAVORAZIONE:

Grado di precisione GROSSOLANO secondo UNI EN 22768-1

SALVO DIVERSE INDICAZIONI, LE SALDATURE DEVONO ESSERE CONTINUE, A COMPLETA PENETRAZIONE E DI SPESSORE MINIMO UGUALE ALLO SPESSORE MINIMO DEGLI ELEMENTI DA SALDARE.

z6

z6 Ø11

CRONOLOGIA REVISIONI

REV DESCRIZIONE DATA APPROVATO

A Data ultima modifica 13/05/2009 C.V.

521 40,9°

20

Ø18

(7)

(8)

6. CALCOLI STATICI E VERIFICHE

Si è effettuata una modellazione in 3D utilizzando un programma FEM denominato STRAUS7 della:

G+D Computing Pty Ltd Suite 508

3 Mail Street

ULTIMO NSW 2000 AUSTRALIA Distribuito in Italia dalla:

HSH srl

Via N. Tommaseo, 13 35131 Padova.

Il sottoscritto ha effettuato verifiche elementari di paragone ottenendo risultati congruenti.

6.1 Modello globale.

6.1.1 Impostazione modello.

Si è modellato il bilancino inserendo elementi truss per le catene ed i moschettoni. Per i bulloni si è considerato il carico a sbalzo dovuto al diametro delle catene. Per gli

elementi standard si è effettuata poi una verifica separata.

(9)

6.1.1.1 Input geometrici

Schema modellazione 3D con numerazione nodi.

Schema modellazione 3D con numerazione aste.

(10)

Schema modellazione 3D con profili.

________________________________________________________________________

SYSTEM: Straus7 Release 2.3.7

FILE D:\FILE_CONDIVISI\VERONI\Bilancino\Bilancino modificato 2009\Assieme con grillo.st7

TIME: 20 luglio 2009 3:43 pm

________________________________________________________________________

Model: Assieme con grillo Quantity: Node coordinates Group: Model

X Y Z (mm) (mm) (mm)

Node 1 195 -47 0

Node 2 -195 -47 0

Node 3 198 -120 0

Node 4 -198 -120 0

Node 5 219 -609 185

Node 6 -219 -609 185

Node 7 219 -609 -185

Node 8 -219 -609 -185

Node 9 -213 -609 185

Node 10 -213 -609 -185

Node 11 213 -609 185

Node 12 213 -609 -185

Node 13 -213 -609 213

Node 14 213 -609 213

Node 15 -213 -609 -213

Node 16 213 -609 -213

(11)

Node 17 -213 -609 71

Node 18 213 -609 71

Node 19 -213 -609 -71

Node 20 213 -609 -71

Node 21 0 -47 0

________________________________________________________________________ SYSTEM: Straus7 Release 2.3.7 FILE D:\FILE_CONDIVISI\VERONI\Bilancino\Bilancino modificato 2009\Assieme con grillo.st7 TIME: 20 luglio 2009 3:44 pm ________________________________________________________________________ Model: Assieme con grillo Quantity: Beam Elements Group: Model Length Property N1 N2 (mm) Beam 1 74 5: d = 6mm 2 4

Beam 2 74 5: d = 6mm 1 3

Beam 3 523 4: d = 4mm 6 4

Beam 4 523 4: d = 4mm 4 8

Beam 5 523 4: d = 4mm 5 3

Beam 6 523 4: d = 4mm 3 7

Beam 7 6 3: d = 8mm 6 9

Beam 8 6 3: d = 8mm 8 10

Beam 9 6 3: d = 8mm 5 11

Beam 10 6 3: d = 8mm 7 12

Beam 11 114 1: piatto 30x6 19 10

Beam 12 114 1: piatto 30x6 20 12

Beam 13 28 1: piatto 30x6 9 13

Beam 14 28 1: piatto 30x6 11 14

Beam 15 28 1: piatto 30x6 10 15

Beam 16 28 1: piatto 30x6 12 16

Beam 17 426 1: piatto 30x6 15 16

Beam 18 426 1: piatto 30x6 13 14

Beam 19 114 1: piatto 30x6 9 17

Beam 20 114 1: piatto 30x6 11 18

Beam 21 142 1: piatto 30x6 17 19

Beam 22 142 1: piatto 30x6 18 20

Beam 23 426 1: piatto 30x6 19 20

Beam 24 426 1: piatto 30x6 17 18

Beam 25 195 2: piatto 60x8 21 1

Beam 26 195 2: piatto 60x8 2 21

________________________________________________________________________

Model: Assieme con grillo

Quantity: Node Degees of Freedom Group: Model

Freedom Case: 1: Freedom Case 1

DX DY DZ RX RY RZ (mm) (mm) (mm) (deg) (deg) (deg) Node 15 DX DZ Node 16 DZ Node 21 DX DY DZ

(12)

________________________________________________________________________

Model: Assieme con grillo

Beam: Structural

Material E G nu rho Mass/Length C xi alpha NonLinear Hardening

MPa MPa T/mm 3 T/mm Ns/mm/mm 3 /C

1: piatto 30x6 Steel 200.000e+3 80.000e+3

0.250 7.870e-9 1.417e-6 0.000e+0 0.000e+0 11.500e-6 ElastoPlastic Isotropic

2: piatto 60x8 Steel 200.000e+3 80.000e+3

0.250 7.870e-9 3.778e-6 0.000e+0 0.000e+0 11.500e-6 ElastoPlastic Isotropic

3: d = 8mm Steel 200.000e+3 80.000e+3 0.250 7.870e-9 395.589e-9 0.000e+0 0.000e+0

11.500e-6 ElastoPlastic Isotropic

Beam: Sections

Section Section Type Area I11 I22 J SL1 SL2 SA1 SA2

mm 2 mm 4 mm 4 mm 4 mm mm mm 2 mm 2 1: piatto 30x6 Solid Rectangle Solid Rectangle 180.000 13.500e+3 540.000 1.892e+3 0.000e+0

0.000e+0 0.000e+0 0.000e+0

2: piatto 60x8 Solid Rectangle Solid Rectangle 480.000 144.000e+3 2.560e+3 9.389e+3 0.000e+0

0.000e+0 0.000e+0 0.000e+0

3: d = 8mm Solid Round Solid Round 50.265 201.062 201.062 402.124 0.000e+0 0.000e+0 0.000e+0 0.000e+0

Beam: Geometry

Section Section Type D B1 mm mm

1: piatto 30x6 Solid Rectangle Solid Rectangle 30.000 6.000

2: piatto 60x8 Solid Rectangle Solid Rectangle 60.000 8.000

3: d = 8mm Solid Round Solid Round 8.000 4: d = 4mm Solid Round 4.000 5: d = 6mm Solid Round 6.000

Beam: Trusses

Material E rho Mass/Length C xi alpha Area NonLinear

Hardening

(13)

MPa T/mm 3 T/mm Ns/mm/mm 3 /C mm 2

4: d = 4mm Steel 200.000e+3 7.870e-9 98.897e-9 0.000e+0 0.000e+0 11.500e-6 12.566

ElastoPlastic Isotropic

5: d = 6mm Steel 200.000e+3 7.870e-9 222.519e-9 0.000e+0 0.000e+0 11.500e-6 28.274

ElastoPlastic Isotropic

6.1.1.2 Carichi

Carico utile 150 daN totale ripartito (x1,5)

6.1.1.3 Combinazioni

________________________________________________________________________

Linear Static Load Case Combinations

CASES 1 pp + utile 1: pp 1.0 2: utile 1.0

(14)

6.1.2 Calcolo e risultati della modellazione.

I dati per le sollecitazioni e tensioni sono conservati nel computer del sottoscritto e per la correttezza degli stessi assumo la completa responsabilità.

Si riportano di seguito in forma di sunto (condizioni più gravose), le tensioni e verifiche per le singole sezioni significative.

Si riportano inoltre tavole cromatiche individuanti il livello delle tensioni per le singole sezioni significative.

6.1.2.1 Tensioni massime

Comb. 1

(15)

6.1.2.2 Reazioni di aggancio

6.2 Considerazioni sui risultati

6.2.1 Tensioni globali (verifica di resistenza).

Sono preponderanti le tensioni normali e trascurabili quelle da taglio.

- Bullone M10 (cl.8.8) σ = 73 , 4 N / mm

²

< σ

_b₋_adm

= 373 N / mm

²

- Traversa superiore 60x8 σ = 46 , 7 N / mm

²

< σ

_adm

= 160 ( Fe 360 )

- Traversa interna telaio di base 30x6 σ = − 45 , 2 N / mm

²

< σ

_adm

= 160 ( Fe 360 ) - Tiro catene = 612N

- Tiro moschettone = 1145N

(16)

6.2.2 Verifica di stabilità

6.2.2.1 Traversa superiore

N h N

E b

P

_cr

1 , 695

₂

70522 2302

3

⋅ = >>

⋅

= l

6.2.2.2 Traversa interna telaio di base

N h N

E b

Q

_cr

750 3 21415 2250

83 ,

2

₂

3

=

>>

⋅ =

⋅

= l

Non sussistono pericoli di instabilità.

6.2.3 Deformazioni.

Deformazioni trascurabili pari a 0,7mm sui traversi interni del telaio di base.

6.2.4 Catena

adm M

c c

mm W N

M

mm W

Nmm r

N M

N N

σ σ

π

<

=

⋅ =

=

⋅

=

⋅

=

2 3 3

max