background image

 

 

 

 

D

1

 1001,3 kN

D

2

1001,3 kN

D

3

  849,5 kN

 D

4

 697,8 kN

  D

8

1001,3 kN

 D

5

 697,8 kN

  D

6

  849,5 kN

  D

7

1001,3 kN

 G

2

  - 

91

6,5

 kN

 G

1

 -1

07

7,9

 kN

   G

3

 - 7

53

,7 

kN

G

4

  - 

59

8,5

 kN

 G

7

  - 9

16,5

 kN

 G

8

 -10

77,9

 kN

   G

6

 - 75

3,7 k

N

G

5

       

 - 59

8,5 k

N

S

1

=

 1

,5

0

 m

  

  

  

 0

,0

 k

N

S

2

=

 3

,0

0

 m

  

  

  

7

7

,4

 k

N

S

3

=

 4

,5

0

 m

  

1

5

4

,7

 k

N

S

4

=

 6

,0

0

 m

  

  

  

4

0

5

,3

 k

N

S

5

  

1

5

4

,7

 k

N

S

6

  

7

7

,4

 k

N

S

7

  

0

,0

 k

N

K

1

  -16

9,6 k

N

K

2

  - 

21

6,5

 kN

K

3

  -

 2

77

,4

 k

N

K

6

  -1

69

,6 

kN

K

5

  -

 2

16

,5

 k

N

K

4

  

27

7,

kN

 l = 3

,35 m

 l =

 4

,2

4 m

 l =

 5

,4

m

3,3

5 m

6,71

 m

6,71

 m

13,4

2 m

3,00 m

3,3

5 m

3,3

5 m

3,3

5 m

3,00 m

3,00 m

3,00 m

3,00 m

3,00 m

3,00 m

3,00 m

24,00 m

 

Rys 3a. Maksymalne siły prętach kratownicy 

background image

Konstrukcje metalowe 1 

 

   Przykład 3 

KONSTRUKCJE METALOWE 1 

Przykład 3 

Projektowanie prętów rozciąganych 

 

3. Projektowanie prętów rozciąganych 

Siły rozciągające w prętach kratownicy przyjęto z Tablicy 1, Przykładu 2 oraz na rysunku 3a. 

 

3.1 Projektowanie pasa dolnego 

Maksymalna siła w pasie dolnym  

− D , D , D , D − N = 1001,4kN 

 

Dobór przekroju 

 

Warunek nośności 

N

N

,

≤ 1,0 

N

,

= N

,

=

A · f

γ

 

N · γ

A · f

≤ 1,0 

Wymagane pole przekroju 

A ≥

N · γM

f

=

1001,4 · 1

35,5

= 28,2 cm  

→ przyjęto kształtownik  2L 135x65x10  

A = 38,3 cm ; s = 10 mm 

 

 

 

Sprawdzenie nośności 

N

,

=

A · f

γ

=

38,3 · 35,5

1

= 1359,7 kN 

N

N

,

=

1001,4 kN

1359,7 kN = 0,74  < 1,0

 

 

 

 

 

→ nośność została zapewniona (74% wykorzystania nośności) 

Ponieważ  w  prętach 

/

0

÷ /

2

  siły  są  mniejsze  od  sił  w  prętach

D , D , D , D  przekrój poprzeczny pasa 

dolnego na całej długości przyjęto z kształtowników 

2L 135x65x10.  

A – pole przekroju; 

f − granica plastyczności, (Tablica 3.1 EC 3-1-1) 
f = 355 MPa = 35,5 kN/cm ; 
γ − współczynnik redukcyjny  

(EC 3-1-1 pkt. 6.2.3) 

background image

Konstrukcje metalowe 1 

 

   Przykład 3 

3.2 Projektowanie słupków

 

Kształty przekrojów będą ustalone po zaprojektowaniu prętów pasa górnego kratownicy. 

 

Słupek 

S , S  ; N  =  0,0 kN; l = 1,50 m 

 

 

Słupek 

S , S

2

 ; 

N  =  77,4 kN; l = 3,00 m 

Wymagane pole przekroju: 

A ≥

N · γ

f

=

77,4 · 1

35,5 = 2,18 cm

 

 

Słupek 

S

0

S

9

 ; 

N  =  154,7 kN; l = 4,50 m 

Wymagane pole przekroju: 

A ≥

N · γ

f

=

154,7 · 1

35,5 = 4,36 cm

 

 

Słupek 

S

:

 ; 

N  =  405,3 kN;  l = 6,00 m 

Wymagane pole przekroju: 

A ≥

N · γ

f

=

405,3 · 1

35,5 = 11,36 cm

background image

Konstrukcje metalowe 1 

 

   Przykład 3 

KONSTRUKCJE METALOWE 1 

Przykład 3b 

Projektowanie elementów podatnych 

(Sz. Pałkowski, Wybrane zagadnienia obliczania i projektowania, pkt 3.8)

 

1.

 

Obliczyć naciąg liny i strzałkę zwisu oraz maksymalną silę w cięgnie.  

 

Dane:  - długość 

s = 21,0 m 

- rozpiętość 

l  =  20,0 m 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reakcje pionowe 

R

<

= R

=

=

ql

2 =

2 · 20

2 = 20 kN

 

Równanie cięgna 

s = l +

1

2H A Q dx

 

Wyliczenie wyrażenia 

D Q dx  za pomocą całkowania graficznego: 

A Q dx = 2 ·

ql

2 ·

l

2 ·

1

2 ·

2

3 ·

ql

2 =

q l

0

12

 

21 = 20 +

1

2H

2 20

0

12 

 

Z powyższego wyrażenie wyliczono siłę naciągu 

H = 36,5 kN. 

 

 

background image

Konstrukcje metalowe 1 

 

   Przykład 3 

A − przekrój cięgna; 

E − współczynnik sprężystości cięgna; 

α − współczynnik wydłużalności liniowej; 

ΔT − przyrost temperatury; 

 

Strzałka zwisu 

f =

M

IJK

H =

ql

8H =

2 · 20

8 · 36,5 = 2,74 m

 

Maksymalna siła w cięgnie 

S = LR + H = L20 + 36,5 = 41,6 kN 

 

2.

 

Obliczyć naciąg dla cięgna z zadania 1 z uwzględnieniem jego wydłużalności.  

 

Dane: 

- początkowej długości cięgna 

s = 20,1 m 

- przekrój cięgna 

A = 5,0 cm  

- współczynnik sprężystości 

E = 150000 kN/cm  

 

Równanie cięgna z uwzględnieniem wydłużeniem sprężystym i wpływu temperatury 

 

s = s + Δl

M

+ Δl  

- wprowadzamy zależności 

Δl

M

≈ H ·

s

EA

 

 

Δl = α ΔTs  

 

 

l +

1

2H A Q dx = s + H ·

s

EA + α ΔTs

 

H

0

+ H EA O1 −

1

s Pl − α ΔTs QR =

EA

2s A Q dx

 

 

H

0

+ H EA O1 −

1

s Pl − α ΔTs QR =

EA · q l

0

2s · 12

 

- podstawiamy dane 

 

H

0

+ H 15000 · 5 O1 −

1

20,1 P20 − 0QR =

15000 · 5 · 2 · 20

0

24 · 20,1

 

 

H

0

+ 373,1H = 4975124 

- naciąg cięgna 

H = 102,3 kN 

 

W przypadku gdy rozpiętość cięgna jest równa jego długości 
 

H = S

q · l · EA

24

T

= S

2 · 20 · 75000

24

T

= 171,0 kN