konstrukcje metalowe 08 06

Marcin Stolp

INSTYTUT POLITECHNICZNY
KIERUNEK : BUDOWNICTWO

Konstrukcje metalowe

Temat: Projekt konstrukcji dachowej magazynu

Nazwisko Imię

Rok/Grupa

Rok akademicki

Ocena

INSTYTUT POLITECHNICZNY
KIERUNEK : BUDOWNICTWO

Konstrukcje metalowe

PROJEKT NR 1

Projekt konstrukcji dachowej magazynu

Marcin Stolp

2015 r.

2014/2015 r.

Strona 1

Projekt konstrukcji dachowej magazynu.

Marcin Stolp

Strona 2

1. PODSTAWOWE WYMIARY KRATOWNICY STALOWEJ

• Rozpiętość – b = 30m

• Długość – l = 78 m

• Wysokość – 10 m

• Rozstaw – 6 m

• Liczba wiązarów – 14

• Stal: St3S

Budynek leży w I strefie obciążenia wiatrem oraz w III strefie obciążenia śniegiem.
Obciążenia te są głównym obciążenia pokrycia dachowego.

Dlatego przyjęto płytę warstwową z rdzeniem z poliuretanu o współczynniku:

= 0,18

ௐ

௠

మ

௄

(

ł )

Płyta warstwowa SP2C PU 160/120

Schematyczne ukazanie wiązara – geometria wiązara to kratownica z obniżonym pasem
dolnym

oraz

skratowaniem

trójkątnym

słupkami.

Rysunek

schematu

geometrycznego poniżej:

• Przyjęcie geometrii wiązara:

Ze względu na minimum zużycia materiału ustala się optymalną wysokość wiązara w
kalenicy.

Przyjęto – 3,0 m

Marcin Stolp

Strona 3

Założenie wysokości na podporze:

ℎ

௣

≥

−> ℎ

௣

≥

1,67 ÷ 2,0

Przyjęto – 1,86 m

Założenia:

Pręty w węzłach nie zbiegają się pod kątem mniejszym niż 30°

Spadek pokrycia dachowego wynosi 8% (od 5% do 10%)

Układ dachu:

Wiązary zaznaczono pogrubioną linią, prostopadle do nich w rozstawie 3,75 m
rozmieszczone są płatwie (w kalenicy stosuje się podwójną płatew). Linie przerywane
wskazują założony układ stężeń połaciowych poprzecznych). Wymiary kratownicy
przedstawia rysunek nr 1, a rozkład wiązarów rysunek nr 2.

2. ZEBRANIE OBCIĄŻEŃ NA POKRYCIE DACHOWE

Określono, iż projektowany obiekt znajduje się:

• III strefie obciążenia śniegiem

• I strefie obciążenia wiatrem

Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu w strefie III

࢑

૛

⁄

Marcin Stolp

Strona 4

Współczynnik kształtu dachu dwuspadowego o znanym pochyleniu

Nachylenie połaci dachu wynosi

= 8°

૚

૛

!, "!

Obciążenie charakterystyczne dachu śniegiem:

௞

࢑

, × !, " = !, ""

૛

⁄

Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru

ࢗ

࢑

Wg PN-B-02011:1977 (Az1:2009)

࢑

!, (

૛

⁄

Współczynnik ekspozycji

Założono, iż teren jest zabudowany przy wysokości istniejących budynków powyżej
10m, co przekłada się na rodzaj terenu

ࢋ

!, )

Współczynnik działania porywów wiatru:

Marcin Stolp

Strona 5

* = , "

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego C

ࢠ

= −

!, + – ssanie według Z1-3 norma PN-77 B-02011

Strefa I

Obciążenie charakterystyczne dachu wiatrem:

௞

௘

% × -

Połać nawietrzna:

࢑

!, ( × !, ) × −!, + × , " = −!, /+/ /

૛

Połać zawietrzna:

࢑

!, ( × !, ) × −!, 0 × , " = −!, (! /

૛

Przyjęcie pokrycia dachowego

Wymagania w odniesieniu do izolacyjności termicznej dachu od temperatury
użytkowania obiektu:

•

> 16°% ≤ 0,2

• 8°

% < < 16°% ≤ 0,3

•

< 8°% ≤ 0,7

W związku z powyższymi wymaganiami, zakłada się, że w wybudowanej hali panujące
temperatury będą większe od 16°C. Dlatego przyjęto płytę warstwową z rdzeniem z
poliuretanu o współczynniku:

1 = !, "

ࢃ

࢓

૛

ࡷ

(

2 34 5627896 2.ł42 :7;7<28=< <>36 ?78.:;8=<)

Marcin Stolp

Strona 6

Płyta warstwowa SP2C PU 160/120

• Szerokość modularna płyty- 1000mm

• Szerokość całkowita płyty – 1083 mm

• Długość – od 2,0m do 18,5m

• Grubość okładziny zewnętrznej – 0,5mm

• Grubość okładziny wewnętrznej – 0,4mm

Ciężar płyty:

࢖࢝

= 12,5

ଶ

!, /( /

૛

Zestawienie obciążeń

Obciążenie stałe

Obciążenie

charakterystyczne

kN/m

Współczynnik

obciążenia ߛ

௙

Obciążenie

obliczeniowe

kN/m

Płyta Ruukki SP2c PU

160/120

2,625݉ × 0,123݇ܰ/݉

ଶ

0,323

1,1

0,355

Płatew I160PE

15,8

0,155

1,1

0,171

Razem:

ࢗ

࢑

0,478

Razem:

ࢗ

ࢊ

0,526

Obciążenia zmienne

Obciążenie

charakterystyczne

kN/m

Współczynnik

obciążenia ߛ

௙

Obciążenie

obliczeniowe

kN/m

Obciążenie śniegiem

2,625݉ × 0,88݇ܰ/݉

ଶ

2,31

1,5

3,465

Razem:

ࢗ

࢑

2,31

Razem:

ࢗ

ࢊ

3,465

Suma obciążeń charakterystycznych :

2,788 kN/m

Suma obciążeń obliczeniowych:

3,991 kN/m

Marcin Stolp

Strona 7

W obliczeniach pominięto wpływ ssania wiatru, ze względu na to, iż w obliczeniach płatwi
obciążenie to redukuje jej czteroprzęsłową. wytężenie. Zakłada się płatwie z elementów

180 PE. Połączone ze sobą tworzą belkę ciągłą

3. WYZNACZENIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH

Obciążenie zawieszone w środku ciężkości przekroju:

࢑࢞

௞

× cos

= 2,788 × 0,9961946981 = /, @@ /

࢑࢟

௞

× sin

= 2,788 × 0,08715574275 = !, /0 /

ࢊ࢞

ௗ

× cos

= 3,991 × 0,9961946981 = (, +@ /

ࢊ࢟

ௗ

× sin

= 3,991 × 0,08715574275 = !, (0 /

• Momenty:

࢞࢓ࢇ࢞

(࡮)

= −0,107 × 3,97 × 6,0

ଶ

= −

B. /+

࢞࢓ࢇ࢞

(૚)

= 0,077 × 3,97 × 6,0

ଶ

!, !+

࢟࢓ࢇ࢞

(࡮)

= −0,107 × 0,34 × 6,0

ଶ

= −

, (!+

࢟࢓ࢇ࢞

(૚)

= 0,077 × 0,34 × 6,0

ଶ

!, +0/

• Siły tnące:

࢞࢓ࢇ࢞

௫௟

(஻)

= 0,607 × 3,97 × 6 =

0, 0B

࢟࢓ࢇ࢞

௬௟

(஻)

= 0,607 × 0,34 × 6 =

, /("

Projektowanie płatwi – I Stan Graniczny Nośności

Przyjęto przekrój

I180PE – stal St3S

ℎ = 180

௫

= 1320

ସ

௬

= 101

ସ

F = 23,9

ଶ

ఠ

= 7431

଺

௙

= 91

௫

= 146

ଷ

௬

= 22,2

ଷ

= 18,8 / H

ఠ

= 190

ସ

௪

= 5,3

௫

= 7,42

௬

= 2,05

்

= 4,79

ସ

௙

= 8,0

௣

I = 1,0

Obliczenie nośności na zginanie:

Marcin Stolp

Strona 8

ࡾ࢞

௣

௫

ௗ

= 1,0 × 146 × 21,5 =

((+ ?

ࡾ࢟

௣

௬

ௗ

= 1,0 × 22,2 × 21,5 =

0@@, ( ?

Nośność na ściskanie:

ࡾࢉ

I × F × J

ௗ

= 1,0 × 23,9 × 21,5 =

B(, "B

Wyboczenie względem osi

−

Smukłość płatwi względem osi

−

࢟

ఓ

೤

×௟

௜

೤

ଵ,଴×଺଴଴

ଶ,଴ହ

/+/, )" > 250 - stosuje się podparcie boczne co zmniejszy

długość wyboczeniową:

࢟

௬

× 300

௬

1,0 × 300

2,05

0), (0 > 250

Smukłość względna:

௬

MMM =

ࣅ

೤

ࣅ

೛

ଵସ଺,ଷସ

଼ସ

= 1,742

௣

= 84 ×

ଶଵହ

= 84

௬

MMM = 1,742−> O

࢟

1 + 1,742

ଶ×ଵ,଻ସଶ

షభ

భ

ళరమ

!, (!B

Wyboczenie względem osi

P − P

࢞

௫

1,0 × 600

7,42

"!, ") < 250

࢞

࢟

Smukłość względna

࢞

MMM = K

௫

௣

80,86

!, +)

࢞

MMM = !,+)−> O

࢞

+ !, +)

૛×૙,ૢ૟

ష૚

૙

ૢ૟

!, B!B)

࢞

࢟

Określenie wpływu zwichrzenia

Smukłość względna przy zwichrzeniu:

Marcin Stolp

Strona 9

ࡸ

= 1,15 ×

ோ௫

௖௥

Wyznaczenie momentu krytycznego:

ࢉ࢘

= ±

௢

௬

NTF

௢

௬

ଶ

௦

ଶ

௬

௭

࢕

ଵ

௬

ଶ

௦

Wartości z normy PN-90 B-03200 tab.Z1-2:

૚

= 0,61

૛

= 0,53

࢟

= 1,0

࣓

= 1,0

Y = 1,14

࢙

= 0

࢞

= 0 =>

࢟

= 0

࢕

ℎ

180

+! = 9 => 6

࢙

= 0 − 9,0 = −

+, !?

࢕

૛

௫

ଶ

௬

ଶ

= 7,42

ଶ

+ 2,05

ଶ

B+, /B?

૛

࢙

૛

= 59,25 + 0 =

B+, /B?

૛

࢕

= 0,61 × 0 + 0,53 × −9,0 = −

0, @@

࢟

[

ଶ

\ × E

௬

ଶ

[

ଶ

× 20500 × 101

1 × 0,5 × 600

ଶ

//@, !BB

ࢠ

௦

ଶ

]

[

ଶ

\ × E

ఠ

ଶ

^ + E

்

_ =

46,48

]

[

ଶ

× 20500 × 7432

1 × 600

ଶ

+ 8000 × 4,79

@), +

ࢉ࢘

= ±

௢

௬

NTF

௢

௬

ଶ

௦

ଶ

௬

௭

ࢉ࢘

= −4,77 × 227,055 +

`−4,77 × 227,055

ଶ

+ 1,14

ଶ

× 59,25 × 227,055 × 716,91

/)+, /)!0

ࡸ

MMM = 1,15 × Q

((+

2619,2604

, !+

Marcin Stolp

Strona 10

Współczynnik

௅

względem krzywej

௢

= 2,5

ࡸ

1 + 1,09

ଶ×ଵ,଴ଽ

షభ

భ

బవ

!, 0"("

Nośność na dwukierunkowe zginanie ze ściskaniem:

Nośność osiowa pochodzi ze stężenia – założono wartość siły N= 10 kN

࢏

௬

= 0,305

࢏

= Δ

௬

= 0,1

௜

ோ௖

௫

௫,௠௔௫

௅

ோ௫

௬

௬,௠௔௫

ோ௬

≤ 1 − Δ

௜

Wyznaczenie

࢞

࢞,࢓ࢇ࢞

௫,௠௔௫

ଵ

= 10,09

௫,௠௔௫

஻

= 0,4 × 10,09 = 4,36

d => -

௫

௫,௠௔௫

!, !+

Wyznaczenie

࢟

࢟,࢓ࢇ࢞

௬,௠௔௫

ଵ

= 0,942

௬,௠௔௫

஻

= 0,4 × 1,309 = 0,5238

d => -

௫

௫,௠௔௫

!, +0/

10,0

0,305 × 435,15

1009

0,483 × 3139

94,2

477,3

≤ 1 −

௜

!, + ≤ − f

࢏

= 1,25 ×

௜

g̅

௜

ଶ

௜

௜,௠௔௫

ோ௜

ோ௖

≤ 0,1

࢟

= 1,25 × 0,305 × 1,742

ଶ

94,2

477,3

513,85

≤ 0,1

!, !!0 ≤ !,

Nośność na zginanie ze ścinaniem nad podporą oraz środnik w złożonym stanie
naprężenia

Marcin Stolp

Strona 11

ோ௧

௫

஻

ோ௫,௩

௬

஻

ோ௬,௩

≤ 1,0

࢟

࡮

= 1,309

Zginanie względem osi x-x

ࡾ,࢞

= 0,58 ×

௩

ௗ

࢜

18 − 2 × 0,8 × 0,5 = ", /?

૛

ࡾ,࢞

= 0,58 × 8,2 × 21,5 =

!/, /B0

࢞,࢒

࡮

= 12,16

S < 0,6 × D

ோ,௫

= 0,6 × 102,254 =

), (B

Nie występuje redukcja nośności na zginanie ze względu na ścinanie, a więc dalsze
obliczenia są zbędne.

ோ,௫,௩

≡

ோ,௫

= 3139

Zginanie względem osi y-y

ࡾ,࢟

= 0,58 ×

௩

ௗ

࢜

= 2 × 18 × 0,8 =

/", " ?

૛

ࡾ,࢟

= 0,58 × 28,8 × 21,5 =

(B+, (

࢟,࢒

࡮

= 1,063

S < 0,6 × D

ோ,௬

= 0,6 × 359,13 =

/B, 0@"

ࡾ,࢟,࢜

≡

ோ,௬

0@@, ( ?

Sprawdzenie nośności

513,85

1529,04

3139

130,9

477,3

!, @" ≤ , !

Określenie wpływu skręcenia

࢙

ௗ௫

ℎ

= 0,34 × 0,09 =

!, !(!)

⁄

Y =

௦

ଶ

j1 −

ℎ ×

௄×௟

ଶ

Wartość „K” odczytano z tablic do projektowania stalowe wyroby walcowane

l = 0,018

ଵ

௖௠

, "

૚

࢓

Marcin Stolp

Strona 12

Y =

0,0306

1,8

ଶ

j1 −

cos

(0,18) ×

ଵ,଼×଺

ଶ

k = !, !!@@

૛

Y = 0,0077 S

ଶ

@@ ?

૛

࢘

ఠ

ௗ

= 126 × 21,5 =

/@!+ ?

૛

ఠ

odczytano z tablic do proj.

௜

ோ௖

௫,௠௔௫

ோ௫

௬,௠௔௫

ோ௬

௥

≤ 1,0

0,305 × 513,85

1009

3139

94,2

447,3

4085

!, )0 ≤ , !

Warunki SGN dla płatwi IPE180 spełnione – przyjęto do dalszych obliczeń.

Projektowanie płatwi – II Stan Graniczny (SGU)

Sprawdzenie ugięcia metodą uproszczoną

௫௥௭

384

0,5 × ,

௞௫

+ 0,75 ×

௭௠௫

ସ

௫

௫௥௭

384

0,5 ×

0,00478

+ 0,75 × 0,0

189

600

ସ

1320 × 20500

࢞࢘ࢠ

, !(( ?

࢟࢘ࢠ

= 0,013 × 0,05 × 0,0166 ×

262,5

ସ

101 × 20500

!, !/0@ ?

Strzałka ugięcia:

6 = N

௫௥௭

ଶ

௬௥௭

ଶ

`1,033

ଶ

+ 0,0247

ଶ

, !(( ?

Ugięcie graniczne:

ࢍ࢘

/!!

)!!

/!!

(, ! ? > = , !(( ?

Warunek spełniony, nie ma potrzeby sprawdzania metodą dokładną.

Marcin Stolp

Strona 13

4. WIĄZAR KRATOWY

Zestawienie obciążeń

Do obciążeń stałych dodany zostanie ciężar własny kratownicy według wzoru:

ࢃ

+ 0,12 ×

௣௪

௞

Un × × 10

ିଶ

o = 30,0

9 = 2,625

6 = 6,0

ࢃ

+ 0,12 ×

0,123 + 0,88n × 30 × 10

ିଶ

× 2,625 × 6 =

/, 00+

Rodzaj obciążenia

Obciąż. charak.

Współczynnik

obciążenia

Obciąż. oblicz.

Obciążenia stałe płatwi

, × × , + ,

3,278

1,1

3,605

Ciężar własny wiązara ܥ

ௐ

2,449

1,1

2,693

Razem

5,727

6,298

Obciążenie śniegiem

, × , × × ,

15,8

1,5

23,700

Obciążenie wiatrem

Połać nawietrzna

−

, × , × × ,

-5,242

1,5

-7,864

Połać zawietrzna

−

, × , × × ,

-2,33

1,5

-3,501

Marcin Stolp

Strona 14

Wyznaczenie obciążeń na węzłach wiązara

Reakcja od obciążenia ciężarem własnym płatwi:

࢝࢑

= 0,155 × 1,143 =

!, @@

Obciążenia stałe skupione w węzłach:

૚࢑

= 0,5 ×

0,177 + 5,727 = /, +B/

૛࢑

= 5,727

૜࢑

= 5,727 + 0,177 =

B, +!0

W węźle okapowym do połowy obciążenia skupionego stałego na węzeł dodano połowę
ciężaru płatwi (

ଵ௞

). W węźle kalenicowym do wyznaczonego obciążenia stałego dodano

ciężar drugiej płatwi znajdującej się w kalenicy.

Obciążenia skupione od śniegu:

૚࢑

= 0,5 × 15,8 =

@, +

૛࢑

= 15,8

Obciążenia skupione od wiatru

૚࢑

= −5,242 × 0,5 = −

/, )/

૛࢑

= −5,242

૜࢑,࢔

= −5,242 × 0,5 = −

/, )/

૜࢑,ࢠ

= −2,33 × 0,5 = −

, )B

૝࢑

= −2,33

૞࢑

= −2,33 × 0,5 = −

, )B

Marcin Stolp

Wyznaczenie i zestawienie sił w p

Schemat obciążenia stałego

Schemat obciążenia śniegiem

Wyznaczenie i zestawienie sił w prętach (program SOLDIS)

Schemat obciążenia śniegiem

Strona 15

Marcin Stolp

Schemat obciążenia wiatrem

Tabela

rę

Długość

pręta
[mm]

Obciążenie stałe

3754

34,723

3754

79,686

3754

98,199

3754

99,505

3754

99,525

3754

97,772

3754

79,572

3754

34,662

3750

63,379

3750

93,212

3750

102,190

3750

96,946

3750

102,079

3750

93,181

3750

63,395

2125

39,284

2215

34,117

2219

19,171

2325

17,061

2325

6,018

2440

5,448

2440

3,677

2564

3,372

Schemat obciążenia wiatrem

Siła

Śnieg

Wiatr

Max

95,368

26,168

218,763 59,671

269,368 71,038

272,622 68,005

272,208 63,172

269,021 58,181

218,438 44,987

95,195

19,058

174,070

48,628

237,452

255,831

69,181

349,047

280,193

72,295

382,387

265,429

63,506

362,381

279,903

61,730

381,990

255,730

53,280

348,907

174,104

34,742

237,497

107,890

30.140

147,174

93,688

26,175

52,540

13,207

71,711

46,755

11,753

16,326

2,087

22,344

14,781

1,890

10,375

6,166

9,496

5,653

12,868

Strona 16

Uwagi

Max

130,091

Pas górny

górny

298,449

Pas górny

367,567

Pas górny

372,127

Pas górny

371,733

Pas górny

366,793

Pas górny

298,010

Pas górny

129,857

Pas górny

Pas dolny

Krzyżulce

127,814

Krzyżulce

63,816

Krzyżulce

20,230

Krzyżulce

14,034

Krzyżulce

Marcin Stolp

Strona 17

24 2564

3,523

9,409

1,154

12,747

Krzyżulce

25 2440

3,338

9,931

1,218

13,453

Krzyżulce

26 2440

5,445

14,771 5,163

20,215

Krzyżulce

27 2325

5,927

16,080

5,621

22,007

Krzyżulce

28 2325

17,108

46,885 10,648

63,993

Krzyżulce

29 2219

19,044

52,191

11,858 71,234

Krzyżulce

30 2215

34,161

93,882 18,722

127,983

Krzyżulce

10 2125

39,212

107,695

21,490 146,907

Krzyżulce

5. WYMIAROWANIE PRĘTÓW KRATOWNICY

Pas górny

Dane:

Stal:

St3S –

ࢊ

= 215

Siła maksymalna:

Pręt nr 17

࢓ࢇ࢞

(@/, /@

࢝,࢞

࢝,࢟

(@B, 0?

Sprawdzany przekrój –

uvW )!

h=152mm bf=160mm tw=6,0mm tf=9mm R=15mm A=38,8cm

m=30,4kg

Ix=616cm

Iy=1673cm

Wx=220,1cm

Wy=76,9cm

ix=6,57cm iy=3,98cm

Marcin Stolp

Strona 18

Smukłość względem osi y-y

= 94,32 <

Smukłość porównawcza

= 84 ×

Smukłość względna

࢟

ଽସ,ଷଶ

଼ସ

, /

Współczynnik

௬

względem krzywej b (n=1,6)

࢟

w1 + KM

࢟

૛࢔

షభ

೙

1 + 1,12

ଷ,ଶ

షభ
భ

ల

!, B@(

Określenie klasy przekroju

E y

௛

௧

௛ିଶ௧௙ିଶ௥

௧௪

ଵହଶିଶ×ଽିଶ×ଵହ

଺

< 17,33 ≤ 66

௕

௧

଻ଶ,ଵ

ଽ

= 8,01 < 9

{

Sprawdzenie przekroju na ściskanie

ࡾࢉ

I × F × J

ௗ

= 1 × 38,8 × 21,5 =

"(0, /

ࡺ

࣐

࢟

×ࡺ

ࡾࢉ

ଷ଻ହ,ସ

଴,ହ଻ଷଵ×଼ଷସ,ଶ

!, @" < 1 warunek spełniony

Sprawdzenie warunku na rozciąganie

ࡾ࢚

F × J

ௗ

= 38,8 × 21,5 =

"(0, /

࢚

68,005

kN (pręt nr 17)

ࡺ

࢚

ࡺ

ࡾ࢚

଺଼,଴଴ହ

଼ଷସ,ଶ

!, !" < 1 warunek spełniony

Marcin Stolp

Strona 19

Pas dolny

Dane:

Stal:

St3S –

ࢊ

= 215

Siła maksymalna:

Pręt nr 2 (rozciąganie) 0 (ściskanie)

= ("/, ("@ rozciąganie

= @/, /+B ściskanie

࢝,࢞

࢝,࢟

(@B ?

Sprawdzany przekrój –

HEA 120

h=114mm bf=120mm tw=5,0mm tf=8mm R=12mm A=25,30cm

m=19,90kg

Ix=606cm

Iy=231cm

Wx=106cm

Wy=38,5cm

ix=4,89cm iy=3,02cm

Smukłość względem osi y-y

= 124,172 <

Smukłość porównawcza

= 84 ×

Smukłość względna

࢟

ଵଶସ,ଵ଻ଶ

଼ସ

, 0@"

Współczynnik

௬

względem krzywej b (n=1,6)

࢟

w1 + KM

࢟

૛࢔

షభ

೙

1 + 1,478

ଷ,ଶ

షభ
భ

ల

!, (+

Określenie klasy przekroju

E y

௛

௧

௛ିଶ௧௙ିଶ௥

௧௪

ଵଵସିଶ×଼ିଶ×ଵଶ

ହ

଻ସ

ହ

= 14,8 < 66

௕

௧

ସହ,ହ

଼

= 5,6879 < 9

{

Sprawdzenie przekroju na ściskanie

Marcin Stolp

Strona 20

ࡾࢉ

I × F × J

ௗ

= 1 × 25,3 × 21,5 =

B0(, +B

ࡺ

࣐

࢟

×ࡺ

ࡾࢉ

଻ଶ,ଶଽହ

଴,ଷଽଵଵ×ହସଷ,ଽହ

!, ((+ < 1 warunek spełniony

Sprawdzenie warunku na rozciąganie

ࡾ࢚

F × J

ௗ

= 25,3 × 21,5 =

B0(, +B

࢚

72,295

ࡺ

࢚

ࡺ

ࡾ࢚

ଷ଼ଶ,ଷ଼଻

ହସଷ,ଽହ

!, @!/ < 1 warunek spełniony

Krzyżulce

Stal:

St3S –

ࢊ

= 215

Siła maksymalna:

Pręt nr 9

࢚

0@, @0 rozciągająca

Pręt nr 30

ࢉ

/@, +"( ściskająca

Marcin Stolp

Strona 21

࢝,࢞

࢝,࢟

!, " × //, B ? pręt nr 9

࢝,࢞

࢝,࢟

//, B ? pręt nr 30

Sprawdzenie warunku na rozciąganie

ࡾ࢚

F × J

ௗ

= 13,2 × 21,5 =

/"(, "

࢚

127,983 (pręt nr 9)

ࡺ

࢚

ࡺ

ࡾ࢚

ଵସ଻,ଵ଻ସ

ଶ଼ଷ,଼

!, B < 1 warunek spełniony

Sprawdzenie warunku na ściskanie

Smukłość względem osi y-y

, <

Smukłość porównawcza

= 84 ×

Smukłość względna

࢟

ଵଶଶ,ଶ

଼ସ

, 0B

Współczynnik

௬

względem krzywej b (n=1,6)

࢟

w1 + KM

࢟

૛࢔

షభ

೙

1 + 1,45

ଷ,ଶ

షభ
భ

ల

!, 0@

Określenie klasy przekroju

ࢎ

࢚

ଽଷ,ସ

ସ,ସ

/, // < 66z

௕

௧

ସହ,଺

଺,ଷ

= 7,2 < 9

Sprawdzenie sztywności zamocowania w pasach

Marcin Stolp

Strona 22

ࡾ࢏

≥

|ΔR

௜

S × w

ଵ

ఝ

೔

− 1

x ×

ௐ

೔

஺

}

࢏

= 127,983 ×

ଵ

଴,ସ଻

− 1

x ×

ହଷ

ଵଷ,ଶ

@), "@) ?

Nośność na zginanie pasa górnego

ࡾ࢞,࢖ࢍ

௣

௫

ௗ

= 1 × 220,1 × 21,5 =

0@(/, B ?

ࡾ࢟,࢖ࢍ

௣

௫

ௗ

= 1 × 76,9 × 21,5 =

)B(, () ?

Nośność na zginanie pasa dolnego

ࡾ࢞,࢖ࢍ

௣

௫

ௗ

= 1 × 106 × 21,5 =

//@+ ?

ࡾ࢟,࢖ࢍ

௣

௫

ௗ

= 1 × 38,5 × 21,5 =

"/@, @B ?

Przy wyboczeniu w płaszczyźnie i z płaszczyzny kratownicy otrzymujemy

௫

= Δ

௬

= 132,83

S ≤

ோ௫,௣௚

= 4732,15

ோ௬,௣௚

= 1653,35

ோ௫,௣௚

= 2279

ோ௬,௣௚

= 827,75

{

Przyjęto zmniejszoną długość wyboczeniową

࢝,࢞

࢝,࢟

!, " × :

૙

ponieważ połączenie z

pasem górnym i dolnym jest wystarczająco sztywne.

Sprawdzenie przekroju na ściskanie

ࡾࢉ

I × F × J

ௗ

= 1 × 13,2 × 21,5 =

/"(, "

ࡺ

࣐

࢟

×ࡺ

ࡾࢉ

ଵଶ଻,଼ଷ

଴,ସ଻×ଶ଼ଷ,଼

!, +B < 1 warunek spełniony

Marcin Stolp

Strona 23

Tabela

rę

Długość

pręta
[mm]

Siła

Uwagi

Obciążenie stałe

Śnieg

Wiatr

Max

3754

34,723

95,368 26,168

130,091

HEA

160

3754

79,686

218,763 59,671

298,449

HEA

160

3754

98,199

269,368 71,038

367,567

HEA

160

3754

99,505

272,622 68,005

372,127

HEA

160

3754

99,525

272,208 63,172

371,733

HEA

160

3754

97,772

269,021 58,181

366,793

HEA

160

3754

79,572

218,438 44,987

298,010

HEA

160

3754

34,662

95,195 19,058

129,857

HEA

160

3750

63,379

174,070

48,628 237,452

HEA 120

3750

93,212

255,831

69,181 349,047

HEA 120

3750

102,190

280,193

72,295 382,387

HEA 120

3750

96,946

265,429

63,506 362,381

HEA 120

3750

102,079

279,903

61,730 381,990

HEA 120

3750

93,181

255,730

53,280 348,907

HEA 120

3750

63,395

174,104

34,742 237,497

HEA 120

2125

39,284

107,890

30.140 147,174

IPE 120

2215

34,117

93,688 26,175

127,814

IPE 120

2219

19,171

52,540

13,207

71,711

IPE 120

2325

17,061

46,755 11,753

63,816

IPE 120

2325

6,018

16,326

2,087

22,344

IPE 120

2440

5,448

14,781

1,890

20,230

IPE 120

2440

3,677

10,375

6,166

14,034

IPE 120

2564

3,372

9,496

5,653

12,868

IPE 120

24 2564

3,523

9,409

1,154

12,747

IPE 120

25 2440

3,338

9,931

1,218 13,453

IPE 120

26 2440

5,445

14,771 5,163

20,215

IPE 120

27 2325

5,927

16,080

5,621

22,007

IPE 120

28 2325

17,108

46,885 10,648

63,993

IPE 120

29 2219

19,044

52,191

11,85
8

71,234

IPE 120

30 2215

34,161

93,882 18,722

127,98
3

IPE 120

10 2125

39,212

107,695

21,49
0

146,90
7

IPE 120

Marcin Stolp

Strona 24

WYMODELOWANIE I OBLICZANIE POŁĄCZEŃ WĘZŁOWYCH
KRATOWNICY

Węzeł Podporowy A

Węzeł B

Marcin Stolp

Strona 25

Sprawdzenie nośności pasa dolnego z blachą węzłową spoiną czołową.

= 127,814 kN S

=71,711kN

a = 5 mm

Współczynniki wytrzymałości spoin

= 1;

∥

= 0,6

Wartości sił wewnętrznych w środku ciężkości spoiny

•

଴

= 127,814

•

଴

= 0

•

଴

= 127,814 ∗

7,0 − 1,62 = 687,639 S ∗

Naprężenia w spoinie

,∗,

= 5,11

#,#∗#

,∗,

= 3,3

Warunek nośność

∥

≤

(

– warunek spełniony

Sprawdzenie nośności spoiny czołowej krzyżulców S

i S

z blachą węzłową.

Warunek konstrukcyjny - dane wyjściowe:

≤

≤ 6

= 6

L = 368 mm

= 127,814

Współczynniki wytrzymałości spoin

= 1;

∥

= 0,6

Wartości sił wewnętrznych w środku ciężkości spoiny

•

଴

= 127,814

•

଴

= 127,814 ∗

6,5 − 1,8 = 600,725 S ∗

Naprężenia w spoinie

,∗#,

= 11,5

#,∗#

,∗#,

= 8,87

Marcin Stolp

Strona 26

Warunek nośność

∥

≤

= 1

≤

(

– warunek spełniony

Węzeł I

Sprawdzenie nośności spoiny czołowej krzyżulca S

z blachą węzłową.

Warunek konstrukcyjny - dane wyjściowe:

≤

≤ 7

= 7

L = 368 mm

= 127,814

Współczynniki wytrzymałości spoin

= 1;

∥

= 0,6

Wartości sił wewnętrznych w środku ciężkości spoiny

•

଴

= 127,814

Marcin Stolp

Strona 27

•

଴

= 127,814 ∗

7,0 − 2,1 = 626,288 S ∗

Naprężenia w spoinie

,∗,#

= 4,73

##,∗#

,∗,#

= 3,6

Warunek nośność

∥

≤

(

– warunek spełniony

Węzeł H

Sprawdzenie nośności pasa dolnego z blachą węzłową spoiną czołową.

= 237,452 kN D

=349,047kN

a = 10 mm

Współczynniki wytrzymałości spoin

= 1;

∥

= 0,6

Wartości sił wewnętrznych w środku ciężkości spoiny

•

଴

= 349,047

•

଴

= 0

•

଴

= 349,047 ∗

10 − 1,62 = 2925 S ∗

Naprężenia w spoinie

∗,

= 6,98

Marcin Stolp

Strona 28

∗#

,∗,

= 7,02

Warunek nośność

∥

≤

(

– warunek spełniony

Sprawdzenie nośności spoiny czołowej Krzyżulców S2 i S3 z blachą węzłową.

Warunek konstrukcyjny - dane wyjściowe:

≤

≤ 6

= 6

L = 368 mm

= 71,711

Współczynniki wytrzymałości spoin

= 1;

∥

= 0,6

Wartości sił wewnętrznych w środku ciężkości spoiny

•

଴

= 71,711

•

଴

= 71,711 ∗

6,5 − 1,80 = 337,041 S ∗

Naprężenia w spoinie

,#∗#,

= 3,2477

,∗#

,#∗#,

= 2,4887

Warunek nośność

∥

≤

(

– warunek spełniony

Stężenia dachowe

Schemat statyczny

Obciążenia

)

1 +

√

# !

)

Marcin Stolp

Strona 29

= max

= 0,01 ∙

= 0,01 ∙ 372,127 = 3,72

≥ 0,005 ∗

% ∗ & = 0,005 ∗ 38,8 ∗ 21,5 = 4,171

Siła ściskająca w pasie górnym kratownicy:

-,)./

= 372,127

Przekrój pasa górnego kratownicy:

% = 38,8 cm, & = 215 ()

4,171

= 11 (10wiązarów pośrednich – cała wartość

i 2 wiązary skrajne -

0,5

)

1 +

√

# !

)

1 +

√11

∗ 11 ∗ 4,171 = 21,25

)

= 10,625

– siła ściskająca płatew

Wymiarowanie

Wyznaczenie reakcji

* =

= 5,667

+ =

5,667 × 30

= 85,005

Wyznaczenie sił

= + ∗

ℎ

= 85,005 ×

6,83

= 58,05

Przyjęcie przekroju stężeń

34567

58,05

21,5

= 2,7

-./01ę2: ∅20 = 3,14

= 3,14 × 21,5 = 67,51

= 58,05 < 67,51 =

Sprawdzenie sztywności stężenia

Marcin Stolp

Strona 30

∆

− ∆

= 0,016

∗ 375,0 = 1,875

> 0,016 cm – stężenie jest wystarczająco sztywne

Zestawienie stali

Nr
Elementu

Przekrój

Długość
(m)

Gatunek
stali

Ilość
sztuk

Długość
razem

Masa
jednostkowa

Masa
elementu

Masa
razem(kg)

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 120

3,750

St3S

52,50

19,90

74,62

1044,75

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

HEA 160

3,754

St3S

52,55

30,40

114,12

1597,68

IPE 120

2,125

St3S

29,75

10,40

22,10

309,40

IPE 120

2,125

St3S

29,75

10,40

22,10

309,40

IPE 120

2,215

St3S

31,01

10,40

23,03

322,42

IPE 120

2,219

St3S

31,06

10,40

23,07

322,98

IPE 120

2,325

St3S

32,55

10,40

24,18

338,52

IPE 120

2,325

St3S

32,55

10,40

24,18

338,52

IPE 120

2,440

St3S

34,16

10,40

25,37

355,18

IPE 120

2,440

St3S

34,16

10,40

25,37

355,18

IPE 120

2,564

St3S

35,89

10,40

26,66

373,24

Marcin Stolp

Strona 31

IPE 120

2,564

St3S

35,89

10,40

26,66

373,24

IPE 120

2,440

St3S

34,16

10,40

25,37

355,18

IPE 120

2,440

St3S

34,16

10,40

25,37

355,18

IPE 120

2,325

St3S

32,55

10,40

24,18

338,52

IPE 120

2,325

St3S

32,55

10,40

24,18

338,52

IPE 120

2,219

St3S

31,06

10,40

23,07

322,98

IPE 120

2,215

St3S

31,01

10,40

23,03

322,42

Suma:

25525,57

Dodatek
na spoiny
1,8%

459,46

Razem:

25985,03

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Konstrukcje metalowe ÔÇô ko éo poprawkowe I (08.09.09)
Konstrukcje metalowe ÔÇô ko éo poprawkowe I (08 09 09)
Konstrukcje metalowe – koo poprawkowe I (08 09 09) v 2
Białka 08 06 05
Złożone konstrukcje metalowe
Konstrukcje metalowe egzamin1
Konstrukcje metalowe 1 Przyklad 8 Polaczenia srubowe
D semestr 5 konstrukcje metalowe wstępny Model (2
7 wyklad konstrukcji metalowych
sciaga egzam ULA, Studia, Konstrukcje metalowe I, Egzamin
Konstrukcje metalowe - Tematy zajęć, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje metalowe, Labolatorium
biegus, konstrukcje metalowe podstawy, Długości wyboczeniowe prętów
biegus, konstrukcje metalowe podstawy, Słupy złożone
Projekt konstrukcje metalowe
Konstrukcje Metalowe Danka Witczak
08 06 86
F II ME 08 06 12 2012
Odziaływanie wiatru, Studia, Sem 5, SEM 5 (wersja 1), Konstrukcje Metalowe II, Konstrukcje stalowe I
metale ściąga 3, Budownictwo ogólne, KONSTRUKCJE STALOWE, Konstrukcje metalowe wykłady, Egzamin, ści

więcej podobnych podstron