Krenli (Kreynli) Endüstriyel Yapılar ve Kren Yük Kombinasyonları

Krenli endüstriyel yapılar krenlerin kullanım sıklığına ve nominal kapasitelerindeki kaldırdıkları ağırlıkların oranına göre (rated capacity) altı sınıfa ayrılmıştır. Bu kategoriler;

Sınıf A (Bekleme veya nadir, seyrek hizmet) : Bu kategori sınıfı elektrik santralleri, kamu hizmet işletmeleri, türbin odaları, motor odaları, trafo odaları vb. gibi düşük hızda ekipmanların hassas bir şekilde taşınacağı yerleri kapsar.

Sınıf B (Hafif hizmet) : Bu kategori tamir atölyeleri, hafif ağırlıklı montaj işletmeleri, hizmet binaları, hafif ağırlıkların bulunacağı depolar vb. vazifeler, hizmet şartlarının hafif ve düşük hızla yapılacağı yerleri kapsar. Yükler değişkenlik gösterebilir, hiç yük taşıma olmaması durumu ile ara sıra tam kapasiteli yük taşıma olması durumunu da içerir. Saatte ortalama 2 ile 5 kez arası yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf C (Orta dereceli hizmet) : Bu kategori makine atölyeleri, kağıt fabrikası makine odaları vb. vazifeler, hizmet taleplerinin orta ağırlıklı olduğu yerleri kapsar. Krenler kapasitelerinin ortalama %50’si oranında taşıma yaparlar ve üzerine çıkmazlar. Saatte ortalama 5 ile 10 kez arası yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf D (Ağır hizmet) : Bu kategori ağır makine atölyeleri, dökümhane, üretim tesisleri, çelik depolar, konteyner depoları, kereste fabrikaları vb. vazifeler gibi ağır hizmet vazifelerinin olduğu yerleri kapsar. Krenlerin nominal kapasitelerinin %50’sine yaklaşan yükler çalışma periyotları süresince sürekli taşınmaktadır. Yüksek hız bu hizmet sınıfı krenler için uygun olmaktadır. Saatte ortalama 10 ile 20 kez arası yük taşıma gerçekleşir. Taşınacak yükler krenlerin nominal kapasitelerinin %65’ini aşmaz.

Sınıf E ( Çok ağır hizmet) : Bu kategori krenlerin kullanım ömrü boyunca nominal kapasitelerine yaklaşık yükleri taşıyabilecek olduğu durumu içerir. Çimento fabrikaları, kereste fabrikaları, gübre tesisleri, konteyner taşımacılığı vb. vazifelerin olduğu yerleri kapsar. Saatte ortalama 20 kez ve daha fazla yük taşıma gerçekleşir.

Sınıf F (Sürekli çok ağır hizmet) : Bu kategori krenlerin kullanım ömrü boyunca, çok ağır hizmet koşulları altında nominal kapasitelerine yaklaşık yükleri sürekli bir şekilde taşıyabilecek olduğu durumu kapsar. Bu sınıf krenler özel tasarımlı olabilen ve bütün üretim tesisini etkileyebilen kritik işlerin gerçekleşmesini sağlayabilecek düzeydedir. Bu çeşit krenler yüksek güvenilirlik sağlamalıdırlar.

Yukarıda tabloda K katsayısına bağlı olarak kren hizmet kategorileri gösterilmiştir. Tabloda gösterilen K değeri kren hizmet kategorisini belirlemek için kullanılan ortalama etkin yük katsayısını göstermektedir ve aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır.

• K = Ortalama etkin yük katsayısı,
• Wi = Kren nominal kapasitesinin (rated capacity) kaldırılacak yüke oranı olarak ifade edilen yük büyüklüğü,
• Pi = Kaldırılacak yük çevrim sayısının, toplam taşıyacağı yük çevrim sayısına oranı.
• Örneğin 100.000 toplam yük çevriminin 10.000 adeti tam kapasite ile, 70.000 adeti %30 kapasite ile ve 20.000 adeti ise %10 kapasite ile taşınacak olması durumunda;
• K = ³√(1.03×0.1+0.33×0.7+0.13×0.23) = 0.492 olarak bulunur. Bu K katsayısı değerine ve tablodaki kullanım sınıfına göre kren hizmet kategorisi belirlenebilir.

Krenli endüstriyel yapılarda kren yoluna etki eden enine fren kuvveti kaldırılacak yükün kren tipine ve hizmet sınıfına göre oransal değeri olarak, kaldırılacak yük + kedi ağırlığının oransal değeri olarak ve kaldırılacak yükün ağırlığı + krenin zati ağırlığının oransal değeri olarak aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Boyuna fren kuvveti kren tipine ve hizmet sınıfına göre maksimum tekerlek yükünün %10 ve %20’si alınmak üzere olmak üzere tabloda gösterilmiştir.

Kren Yük Kombinasyonları

Krenli çelik yapı elemanların boyutlandırılmasında kullanılan yükleme kombinasyonları ASCE-7-10/LRFD kombinasyonları birlikte Crane-Supporting steel structure design guide (R.A. MacCrimmon) de belirtilen kombinasyonların birleşiminden oluşmaktadır. Bu kombinasyonlar aşağıda gösterilmiştir.

• 1.4D
• 1.25 D + 1.5C + 0.5 S
• 1.25 D + 1.5C + 0.4 W
• 1.25 D + 1.5C + 0.5 L
• 1.25D + 1.5S
• 1.25D + 1.4W
• 1.25D + 1.5L + 0.5C
• D + Cd +E +0.25S

C aşağıda verilen kombinasyonlardan en elverişsiz olanı tasarımda alınacaktır.

• Cvs + Css + Cls
• Cvs + 0.5 Css

Kombinasyonlarda;

• D: Ölü yükler (Eleman zati ağırlıkları-Sabit Yük vb.),
• L: Hareketli Yükler,
• S: Kar Yükü,
• W: Rüzgar Yükü,
• E: Deprem Yükü,
• Cvs: Kren Düşey Tekerlek Yükü,
• Css: Kren Yatay Fren Kuvveti,
• Cls: Kren Boyuna Fren Kuvveti,
• Cd: Kren Ölü Yükleri (Kendi ağırlığı, kren köprü ağırlığı, kaldırma düzenekleri vb.)

Kaynaklar;
OSMAN ALİ KORKMAZ-KRENLİ ENDÜSTRİ YAPILARININ DEPREME DAYANIKLI TASARIM ESASLARININ İNCELENMESİ
MacCrimmon R.A., (2012), “Guide For The Design Of Crane-Supporting Steel Structures”, CISC- Canadian Institute of Steel Construction.
ASCE/SEI (2010), Minimum Design Load for Building and Other Structures, ASCE/SEI 7-10, American Society of Civil Engineers.