KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 1/39

1.0.

OKREŚLENIE GŁOWNYCH WYMIARÓW HALI:

1.1.Rozstaw płatwi:

Od 1500 do 3000 mm, przyjęto e=2007.60 mm

1.2. Wiązar kratowy:

-Rozpiętość B=24 m

-Wysokość kratownicy w środku rozpiętości:

h

 

=





÷




 ∗B=





÷




 ∗24=2÷3 m

Przyjęto

h

 

=2,5 m

- Przyjęto nachylenie połaci dachowej równe 5°

- Rozstaw węzłów kratownicy:

1.3. Wysokość słupa równa:

H=6 m.

1.4. Długość całkowita hali:

L=n*a=12*5,1=61,2 m

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 2/39

2.0.

ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ:

2.1.Obciążenie śniegiem (S):

A.

Lokalizacja obiektu:

Sopot => 3 strefa śniegowa

s



= 1,2

kN

m



B.

Obciążenie śniegiem dachu w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej:

s = µ

C



C



s



α

= 5° ⟹ µ



= 0,8

C



= 1,0

C



= 1,0

S



= 0,8 × 1,0 × 1,0 × 1,2 = 0,96

kN

m



S



= 0,5 × 0,8 × 1,0 × 1,0 × 1,2 = 0,48

kN

m



S

(

= S



× cos α = 0,96 × cos 5° = 0,956

kN

m



S

(

= S



× cos α = 0,48 × cos 5° = 0,478

kN

m



2.2.Obciążenie wiatrem (W):

A.

Lokalizacja obiektu- Określenie strefy obciążenia wiatrem

Sopot => 2 strefa śniegowa

- Określenie bazowej prędkości wiatru:

V

-,.

= 26

m

s

V

-

= c

/ 

c

00

V

-,.

c

/ 

= 1,0

c

00

= 1,0

V

-

= 1,0 × 1,0 × 26 = 26

m

s

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 3/39

- Określenie ustawienia obiektu względem stron świata

- Określenie kategorii terenu

Sopot, teren otwarty kategoria II:

1

.

= 0,05 2

1

345

= 2,0 2

- określenie wysokości odniesienia z

e

h=H+




*B*tg5°= 6+




*24*tg5°=6+1,05m=7,05 m

h≤B, więc z

e

=h=7,05 m

-określenie współczynnika ekspozycji c

e

(z

e

)

c

e

(z

e

)=2,3*

6

.



.,7

=2,3*

8,.9

.



.,7

=2,11

-określenia wartości szczytowej ciśnienia prędkości wiatru q

p

(z

e

)

q

p

(z

e

)= c

e

(z

e

)* q

b

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 4/39

:

;

= 0,5 ∗ < ∗ =

;



= 0,5 × 1,25 × 26



= 422,5

>

2



= 0,4225

?>

2



:

@

A1

B

C = 2,11 × 0,4225 = 0,8915

?>

2



2.2.1.

Oznaczenie ścian pionowych

A.

Kierunek wiatru θ=0

o

A

B

C

D

E

d=24m

b

=

6

6

,3

m

z

=

9

m

wiatr

-określenie ciśnienia wiatru na powierzchni dachu:

D

B

= :

@

A1

B

C ∗ E

@B,.

- oznaczenie ścian pionowych

F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA61,2 ; 2 × 7,05C = 14,10 2
F

4 =

14,1

4 = 3,525 2

F

5 =

14,1

5 = 2,82 2

F

10 =

14,1

10 = 1,412

4 ∗ F

5 = 4 ∗

14,1

5 = 11,28 2

Stosunek h/d:

M
N

=

8,.9

7

= 0,294

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:

O

P

= 17,75 > 10 2



⇒ E

@B,P

= E

@B,.

= −1,2

O

T

= 86,64 > 10 2



⇒ E

@B,T

= E

@B,.

= −0,8

O

U

= 69,61 > 10 2



⇒ E

@B,U

= E

@B,.

= −0,5

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 5/39

O

V

= 431,46 > 10 2



⇒ E

@B,V

= E

@B,.

= 0,706

O

W

= 431,46 > 10 2



⇒ E

@B,W

= E

@B,.

= −0,312

Ciśnienie wiatru:

D

B

= :

@

A1

B

CE

@B,.

D

B,P

= 0,8915 × A−1,2C = −1,0698 ?> 2



⁄

D

B,T

= 0,8915 × A−0,8C = −0,7132 ?>/2



D

B,U

= 0,8915 × A−0,5C = −0,4458 ?>/2



D

B,V

= 0,8915 × 0,706 = 0,6294 ?>/2



D

B,W

= 0,8915 × A−0,312C = −0,2781 ?>/2



Pole

Powierzchnia

[

Z

[

]

]

^

A_

`

C

a

^`,bc

d

`

[

ef Z

[

⁄ ]

A

17,75

0,8915

−1,2

−1,0698

B

86,64

0,8915

−0,8

−0,7132

C

69,61

0,8915

−0,5

−0,4458

D

431,46

0,8915

0,706

0,6294

E

431,46

0,8915

−0,312

−0,2781

Tabela 1: Obciążenie wiatrem 90°

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 6/39

B.

Kierunek wiatru θ=0

o

A

B

C

D

E

b=24m

d

=

6

6

,3

m

w

ia

tr

z

=

1

0

,1

m

F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA24 ; 2 × 7,05C = 14,10 2
F

4 =

14,1

4 = 3,525 2

F

5 =

14,1

5 = 2,82 2

F

10 =

14,1

10 = 1,412

4 ∗ F

5 = 4 ∗

14,1

5 = 11,28 2

Stosunek h/d:

M
N

=

8,.9
g,

= 0,115

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:

O

P

= 19,88 > 10 2



⇒ E

@B,P

= E

@B,.

= −1,2

O

T

= 79,52 > 10 2



⇒ E

@B,T

= E

@B,.

= −0,8

O

U

= 332,06 > 10 2



⇒ E

@B,U

= E

@B,.

= −0,5

O

V

= 174 > 10 2



⇒ E

@B,V

= E

@B,.

= 0,7

O

W

= 174 > 10 2



⇒ E

@B,W

= E

@B,.

= −0,3

Ciśnienie wiatru:

D

B

= :

@

A1

B

CE

@B

D

B,P

= 0,8915 × A−1,2C = −1,0698 ?> 2



⁄

D

B,T

= 0,8915 × A−0,8C = −0,7132 ?>/2



KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 7/39

D

B,U

= 0,8915 × A−0,5C = −0,4458 ?>/2



D

B,V

= 0,8915 × 0,7 = 0,624 ?>/2



D

B,W

= 0,8915 × A−0,3C = −0,267 ?>/2



Pole

Powierzchnia

[

Z

[

]

]

^

A_

`

C

a

^`,bc

d

`

[

ef Z

[

⁄ ]

A

19,88

0,8915

−1,2

−1,0698

B

79,52

0,8915

−0,8

−0,7132

C

332,06

0,8915

−0,5

−0,4458

D

174

0,8915

0,7

0,624

E

174

0,8915

−0,3

−0,267

Tabela 2: Obciążenie ścian wiatrem

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 8/39

2.2.2.

Oznaczenie dachów dwuspado

wych:

A.

Kierunek wiatru θ=0

o

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 9/39

G

H

J

I

F

F

wiatr

b

=

6

6

,3

m

F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA61,2 ; 2 × 7,05C = 14,1 2
F

4 =

14,1

4 = 3,525 2

F

5 =

14,1

5 = 2,82 2

F

10 =

14,1

10 = 1,412

4 ∗ F

5 = 4 ∗

14,1

5 = 11,28 2

α=5°

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:

O

h

= 9,94 < 10 2



⇒ E

@B,h

= E

@B,.

= −1,701

O

j

= 76,36 > 10 2



⇒ E

@B,j

= E

@B,.

= −1,2

O

k

= 648,11 > 10 2



⇒ E

@B,k

= E

@B,.

= −0,6

O

l

= 86,29 > 10 2



⇒ E

@B,l

= E

@B,.

= −0,6

O

m

= 648,11 > 10 2



⇒ E

@B,m

= E

@B,.

= −0,6

Ciśnienie wiatru:

D

B

= :

@

A1

B

CE

@B

D

B,h

= 0,8915 × A−1,701C = −1,52 ?> 2



⁄

D

B,j

= 0,8915 × A−1,2C = −1,07 ?>/2



D

B,k

= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2



D

B,l

= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2



D

B,m

= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2



KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 10/39

Pole

Powierzchnia

[

Z

[

]

]

^

A_

`

C

a

^`,bc

d

`

[

ef Z

[

⁄ ]

F

9,97

0,8915

−1,701

−1,52

G

76,36

0,8915

−1,2

−1,07

H

648,11

0,8915

−0,6

−0,535

I

86,29

0,8915

−0,6

−0,535

J

648,11

0,8915

−0,6

−0,535

Tabela 3: Obciążenie dachu wiatrem 0°

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 11/39

B.

Kierunek wiatru θ=90

o

G

H

I

F

F

w

ia

tr

b=24m

I

H

G

F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA24 ; 2 × 7,05C = 14,1 2
F

4 =

14,1

4 = 3,525 2

F

5 =

14,1

5 = 2,82 2

F

10 =

14,1

10 = 1,412

4 ∗ F

5 = 4 ∗

14,1

5 = 11,28 2

α=5°

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:

O

h

= 4,97 < 10 2



⇒ E

@B,h

= E

@B

= −1,78

O

j

= 11,94 > 10 2



⇒ E

@B,j

= E

@B,.

= −1,3

O

k

= 67,68 > 10 2



⇒ E

@B,k

= E

@B,.

= −0,7

O

l

= 649,8 > 10 2



⇒ E

@B,l

= E

@B,.

= −0,6

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 12/39

Ciśnienie wiatru:

D

B

= :

@

A1

B

CE

@B

D

B,h

= 0,8915 × A−1,78C = −1,59 ?> 2



⁄

D

B,j

= 0,8915 × A−1,3C = −1,16 ?>/2



D

B,k

= 0,8915 × A−0,7C = −0,624 ?>/2



D

B,l

= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2



Pole

Powierzchnia

[

Z

[

]

]

^

A_

`

C

a

^`,bc

d

`

[

ef Z

[

⁄ ]

F

4,97

0,8915

−1,78

−1,59

G

11,94

0,8915

−1,3

−1,16

H

67,68

0,8915

−0,7

−0,624

I

649,8

0,8915

−0,6

−0,535

Tabela 4: Obciążenie dachu wiatrem 90°

2.2.3.

Wyznaczenie obciążenia wiatrem

2.2.3.1.

Dla połaci dachu

strona nawietrzna:

−1,59 ?>/2



strona zawietrzna:

−0,535 ?>/2



2.2.3.2. Dla ścian hali

Strona zawietrzna:

−0,278 ?>/2



strona nawietrzna:

0,629 ?>/2



2.3.Zebranie obciążenia stałego połaci dachu (G1)

-obciążenie stałe zależne od rodzaju pokrycia dachu: 0,1

?>/2



- obciążenie użytkowe: 0,25

?>/2



KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 13/39

Lp

Rodzaj obciążenia

g

k

[kN/m

2

]

1

Płyty dachowe z rdzeniem styropianowym

0,10

2

Obciążenie stałe wyposażeniem dodatkowym

0,25

∑

0,35

Tabela 5 Obciążenie stałe połaci dachu (G1)

2.4.Zebranie obciążenia stałego ścian hali (G2)

-obciążenie stałe zależne od rodzaju poszycia ścian: 0,1

?>/2



Lp

Rodzaj obciążenia

g

k

[kN/m

2

]

1

Płyty dachowe z rdzeniem styropianowym

0,10

∑

0,10

Tabela 6Obciążenie stałe ścian hali

3.0.

Zestawienie obciążeń dla połaci dachu:

Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:

:

n

= : ∗ Eop5°

Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:

:

ǁ

= : ∗ pGH5°

Lp

Rodzaj obciążenia

g

k

[kN/m

2

]

Obciążenie

charakterystyczne

[kN/m

2

]

Symbol

⊥

∥

1

Równomierne obciążenie śniegiem rozłożone na

połaci dachu

0,956

0,952

0,083

S1

2

Nierównomierne obciążenie śniegiem na połaci

dachu

0,48

0,478

0,042

S2

3

Obciążenie wiatrem - strona nawietrzna

-1,59

-1,59

-

W

4

Obciążenie wiatrem - strona zawietrzna

-0,535

-0,535

-

W

5

Ciężar własny pokrycia dachu - wariant max

0,350

0,349

0,031

G1

Tabela 7 Obciążenia dla połaci dachu

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 14/39

4.0.

Dobranie poszycia połaci dachu:

4.1. Dobranie maksymalnych obciążeń prostopadłych do poszycia dachu:

Obciążenia max: (pozytyw)

:

3tu,v

w

= x1 + z1 = 0,349 + 0,952 = 1,301 kN/m

2

:

3tu,v

{

= 1,35 ∗ x1 + 1,5 ∗ z1 = 1,35 ∗ 0,349 + 1,5 ∗ 0,952 = 1,899 kN/m

2

Pominięto obciążenie wiatrem (ssanie):

Obciążenie min (negatyw):

:

345,v

w

= x1 + | = 0,1 + A−1,52C = −1,42 kN/m

2

:

345,v

{

= 1,00 ∗ x1 + 1,5 ∗ | = 1,00 ∗ 0,1 + 1,5 ∗ A−1,520C = −2,19 kN/m

2

Obciążenie wiatrem od strony nawietrznej- większe ssanie.

4.2. Określenie rozstawu podpór płyt pokrycia dachu:

Przyjmujemy belki wieloprzęsłowe (dwuprzęsłowe)

C=2*e=2*2,0076=4,0152 m

4.3.Określenie schematu statycznego płyty:

4.4.Sprawdzenie warunków nośności pokrycia z płyt warstwowych:

Warunek SGN i SGU zostały sprawdzone przy użyciu danych ze strony producenta-

www.balex.eu

- Warunek SGN dla wieloprzęsłowych płyt dachowych PWD:

Dla rozpiętości przęsła 2,40 m i grubości płyty 100 mm:

:

N{@

= 2,29 kN/2



Pozytyw:

:

3tu,v

{

=

1,899 kN/2



< :

N{@

= 2,29 kN/2



D}~ężFHGF: 82,93 %

Negatyw:

:

345,v

{

=

−2,18 kN/m

2

< :

N{@

= 2,29 kN/2



D}~ężFHGF 95,2 %

- Warunek SGU dla wieloprzęsłowych płyt dachowych PWD:

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 15/39

Dla rozpiętości przęsła 2,40 m i grubości płyty 100 mm:

:

N{@

= 2,04 kN/2



Pozytyw:

:

3tu,v

w

=

1,301

w

3

< :

N{@

= 2,04 kN/2



D}~ężFHGF: 63,77%

Negatyw:

:

345,v

w

=

−1,42 kN/m

2

< :

N{@

= 2,04 kN/2



D}~ężFHGF: 60,83 %

Przyjęto płytę warstwową wieloprzęsłową PWD o grubości 100 mm

5.0.

WYMIAROWANIE PŁATWI DACHOWEJ:

5.1.Wstępny dobór przekroju płatwi:

ℎ

@‚tƒ„4

=



9

÷



.

*…

{

=



9

÷



.

*5,1=0,204÷0,255

W wyniku obliczeń przyjęto płatwie z kształtownika IPE200 o

ℎ

@‚tƒ„4

= 20022

5.2.Pasmo zbierania obciążeń:

B


+

B


=e=200,76 cm

5.3.Parametry przekroju i stali

h

200 mm I

y

1943 cm

4

f

y

235 MPa

b

f

100 mm I

z

142 cm

4

f

u

360 MPa

t

f

8,5 mm W

y,el

194 cm

3

t

w

5,6 mm W

z,el

28,5 cm

3

R

12 mm W

y,pl

221 cm

3

A 28,5 cm

2

W

z,pl

44,6 cm

3

Tabela 1 IPE 270 ze stali S235

5.4.Ciężar własny płatwi dachowej (G3)

2

w

= 22,4

?†

mI = 0,224

?>

2I

5.5.Założenie schematu statycznego płatwi dachowej:

Przyjęto schemat belki swobodnie podpartej.

5.6.Wyznaczenie ekstremalnych obciążeń płatwi

Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:

:

n

= : ∗ Eop5°

Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:

:

ǁ

= : ∗ pGH5°

Ciężar płatwi: 0,224/9.81=0,22 kN/m

2

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 16/39

Lp.

Rodzaj obciążenia

g

k

[kN/m

2

]

Obciążenie

charakt. q

k

=g

k

x e [kN/mb]

γ

f

Obciążenie

oblicz. q

o

[kN/mb]

Symbol

⊥

∥

⊥

∥

1

Obciążenie śniegiem rozłożone na

połaci dachu

0,956

1,912

0,167

1,5

2,868 0,251

S1

2

Ciężar własny pokrycia dachu

0,350

0,700

0,061 1,35 0,945 0,083

G1

3

Ciężar własny płatwi

0,22

0,219

0,019 1,35 0,296 0,026

G3

RAZEM

-

2,831

0,248

-

4,108 0,359

-

5.7.Wyznaczenie ekstremalnych sił wewnętrznych:

a=5,1m

M

Ed,y

=

‡

ˆ

∗t

‰



=

7,.∗9,

‰



=13,358 kNm

M

Ed,z

=

‡

Š

∗t

‰



=

.,‹9Œ∗9,

‰



=1,169 kNm

V

Ed,y

=

‡

ˆ

∗t



=

7,.∗9,



=

10,477 kN

V

Ed,z

=

‡

Š

∗t



=

.,‹9Œ∗9,



=0,917 kN

Siły wewnętrzne

Wartości obliczeniowe [kNm] lub [kN]

:

n

:

∥

Momenty zginające M

max

M

Ed,y

= 13,358

M

Ed,z

= 1,169

Siły tnące V

max

V

Ed,z

= 10,477

V

Ed,y

= 0,917

Tabela 2 Ekstremalne wartości sił wewnętrznych dla płatwi dachowej

5.8.Klasa przekroju

Środnik
E

~ =

ℎ − 2~



− 2Ž

~

„

=

200 − 2 × 8,5 − 2 × 12

5,6

= 28,39

 = 

‘

v

235 =

235

235 = 1

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 17/39

33 >

E

~ ⟹

ś

’o“HG? ?…”p} •

Półka
E

~ =

I



− ~

„

− 2Ž

2~



=

100 − 5,6 − 2 × 12

2 × 8,5

= 4,14

 = 1

9 >

E

~ ⟹ –

ół

?” ?…”p} •

Przekrój IPE 200 ze stali S235 jest klasy I

5.9.Sprawdzenie SGN

5.9.1.

Nośność na ścinanie

Pole przekroju czynnego

O

—,6

= 2”˜ ™O − 2 ∗ I



∗ ~



+ A~

„

+ 2ŽC~



ℎ

„

∗ ~

„

š

= 2”˜ ™28,5 − 2 × 10 × 0,85 + A0,56 + 2 × 1,2C × 0,85 = 14,02

A20 − 2 × 0,85C × 0,56 = 10,25

= 14,02 E2



š

O

—,v

= O − ℎ

„

~

„

= 28,5 − A20 − 2 × 0,85C × 0,56 = 18,252 E2



Nośność obliczeniowa przekroju na ścinanie

=

›,œN,6

= =

@‚,œN,6

=

O

—,6

‘

v

√3ž

Ÿ.

=

14,02 × 23,5

1,0 × √3

= 190,17 ?>

=

›,œN,v

= =

@‚,œN,v

=

O

—,v

‘

v

√3ž

Ÿ.

=

18,252 × 23,5

1,0 × √3

= 247,64 ?>

Sprawdzenie warunku

=

WN,6

=

›,œN,6

=

10,477

190,17 = 0,055 < 1 ⇒ D”’ HF? p–F

ł

HGoH}

=

WN,v

=

›,œN,v

=

0,917

247,64 = 0,004 < 1 ⇒ D”’ HF? p–F

ł

HGoH}

5.9.2.

Nośność na zginanie

Moment krytyczny

¡

ݢ

= ?>

6

£¤E



+ 0,251

¥

− 0,51

¥

¦

>

6

=

§



¨•

6

…



=

§



× 21000 × 142

510



= 113,153 ?>

E



=

•

©

+ 0,039…



•

ª

•

6

•

©

≈ 0,25•

6

ℎ



= 0,25 ∗ 142 ∗ 20



= 14200 E2

g

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 18/39

•

ª

=

1

3 ¬2I



~



‹

+ ℎ

„

~

„

‹

­ =

1

3 × A2 × 10 × 0,85

‹

+ A20 − 2 × 0,85C × 0,56

‹

C = 5,165 E2

7

E



=

14200 + 0,039 ∗ 510



∗ 5,165

142

= 468,997 E2



? = 1,12

1

¥

=

ℎ

2 =

20

2 = 10 E2

¡

ݢ

= 1,12 × 113,153 × ®468,997 + 0,25 × 10



− 0,5 × 10 × 0,01 = 21,831 ?>2

Współczynnik zwichrzenia

¯

°ª

=

1

±

°ª

+ ¤±

°ª



− ²³

°ª



±

°ª

= 0,5[1 + µ

°ª

¬³

°ª

− ³

°ª,.

­ + ²³

°ª



]

ℎ

I =

200

100 = 0,5 ⇒ ?’1}D” 1DGEℎ’1FHG” I ⇒ µ

°ª

= 0,34

² = 0,75
³

°ª,.

= 0,4

³

°ª

= 

|

v,@‚

‘

v

¡

ݢ

= 

221 × 23,5

21,831 × 100 = 1,542

±

°ª

= 0,5 ∗ [1 + 0,34 ∗ A1,542 − 0,4C + 0,75 ∗ 1,542



] = 1,586

¯

°ª

=

1

1,586 + ®1,586



− 0,75 × 1,542



= 0,4095

Współczynniki równomiernego momentu stałego

¶

3v

= 0,95 + 0,05µ

M

= 0,95 + 0,05 ∗ 0 = 0,95

¶

36

= 0,95 + 0,05µ

M

= 0,95 + 0,05 ∗ 0 = 0,95

Składnik poprawkowy (oszacowanie maksymalnej wartości)

·

.,v

= 0,1 + 0,2 ¸

|

v,@‚

|

v,B‚

− 1¹ = 0,1 + 0,2 ∗ £

221

194 − 1¦ = 0,1278

·

.,6

= 0,1 + 0,2 ¸

|

6,@‚

|

6,B‚

− 1¹ = 0,1 + 0,2 ∗ £

44,6

28,5 − 1¦ = 0,213

1 − ·

.,v

= 1 − 0,1278 = 0,8722

1 − ·

.,6

= 1 − 0,213 = 0,787

Nośność obliczeniowa przekroju na zginanie

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 19/39

¡

›,œN,v

= ¡

@‚,œN,v

=

|

v,@‚

‘

v

ž

Ÿ.

=

221 ∗ 23,5

1,0

× 0,01 = 51,935 ?>2

¡

›,œN,6

= ¡

@‚,œN,6

=

|

6,@‚

‘

v

ž

Ÿ.

=

44,6 ∗ 23,5

1,0

× 0,01 = 10,481 ?>2

Sprawdzenie warunku

¶

3v

¡

WN,v

¯

°ª

¡

›,œN,v

+

¶

36

¡

WN,6

¡

›,œN,6

=

0,95 ∗ 13,358

0,4095 ∗ 51,935 +

0,95 ∗ 1,169

10,481 = 0,703 < 0,8722

⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

D}~ężFHGF:

0,703

0,8722 = 0,806

¶

3v

¡

WN,v

¯

°ª

¡

›,œN,v

+

¶

36

¡

WN,6

¡

›,œN,6

=

0,95 × 13,358

0,4095 × 113,74 +

0,95 × 3,022

22,795

= 0,703 < 0,787

⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

D}~ężFHGF:

0,703

0,787 = 0,89

5.10.

Sprawdzenie SGU (ugięcie)

D

3tu

=

½

200 =

510

200 = 2,55 E2

D

¢6,v

=

5

384

¬x

w,v

+ ¾

w,v

­½

7

¨ •

v

=

5

384

0,248 ∗ 510

7

21000 ∗ 142 = 0,732 E2

D

¢6,6

=

5

384

¬x

w,6

+ ¾

w,6

­½

7

¨ •

6

=

5

384

2,831 ∗ 510

7

21000 ∗ 1943 = 0,611 E2

D = ¤D

¢6,v



+ D

¢6,6



= ®0,732



+ 0,611



= 0,953 E2 < D

3tu

⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

6.0. Zebranie obciążeń na główny układ nośny hali:

6.1.Ciężar własny wiązara (G4):

G

À

= Á

2,0

a + 0,12¬G

(

+ Q

(

­Ä B × 10

Æ

a = 5,1 m − rozstaw dźwigarów dachowych
B = 24 m − rozpiętość dźwigarów dachowych
G

(

= G1 = 0,561 kN/m



Q

(

= S = 0,956 kN/m



KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 20/39

G

À

= Á

2,0

5,1 + 0,12 × A0,35 + 0,956CÄ × 24 × 10

Æ

= 0,118 kN/m



6.2.Wyznaczenie obciążeń na wiązar

Lp.

Rodzaj

obciążenia

obciążęnie

połaci

Płatwie

pośrednie

Płatwie

kalenicowe i

okapowe

Symbol

kN/m2

kN

kN

1

Śnieg

(symetryczne)

0,956

9,800

4,900

S1

2

Śnieg

(niesymetryczne

)

0,48

4,920

2,460

S2

3

Wiatr strona

nawietrzna

-1,52

-15,582

-7,791

W

4

Wiatr strona

zawietrzna

-0,535

-5,484

-2,742

W

5

Ciężar własny

pokrycia

0,350

3,588

1,794

G1

6

Ciężar własny

płatwi

-

1,121

1,121

G3

7

Ciężar własny

wiązara

0,118

1,206

0,603

G4

Tabela 11 Wyznaczenie obciążeń na wiązar

6.3.Wyznaczenie obciążenia na słupy hali

Lp.

Rodzaj obciążenia

obciążenie

rozłożone

qk

Symbol

kN/m2

kN/m

1

Wiatr strona nawietrzna

0,629

3,208

W

2

Wiatr strona zawietrzna

-0,278

-1,418

W

3

Ciężar własny poszycia ścian

0,100

0,510

G2

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 21/39

4

Ciężar słupa hali

-

1,000

G5

Tabela 12 Obciążenie na słup hali

6.4.Wyznaczenie kombinacji obciążeń do obliczeń statycznych

6.4.1.

Kombinacje SGN

Lp.

Kombinacja obciążeń

Współczynnik obciążeń aktywnych

Obciążenia stałe (γxξ)

Obciążenia zmienne (γxΨ)

Obciążenie

stałe

Obciążenie zmienne

G

S1

S2

W

1

Komb1 (SGN)

1,35 x 0,85

1,5

-

-

2

Komb2 (SGN)

1,35

1,5 x 0,5

-

1,5 x 0,6

3

Komb3 (SGN)

1,35 x 0,85

1,5

-

1,5 x 0,6

4

Komb4 (SGN)

1,35

-

1,5 x 0,5 1,5 x 0,6

5

Komb5 (SGN)

1,35 x 0,85

-

1,5

1,5 x 0,6

6

Komb6 (SGN)

1,35 x 0,85

1,5 x 0,5

-

1,5

7

Komb7 (SGN)

1,35 x 0,85

-

1,5 x 0,5

1,5

8

Komb8 (SGN)

1,0

-

1,5

Tabela 3 Zestawienie kombinacji SGN i współczynników

6.4.2.

Kombinacje SGU

Lp.

Kombinacja obciążeń

Współczynnik obciążeń aktywnych

Obciążenia stałe (1,0xξ)

Obciążenia zmienne (1,0xΨ)

Obciążenie stałe

Obciążenie zmienne

G

S1

S2

W

1

Komb1 (SGU)

1,0

1,0

-

-

2

Komb2 (SGU)

1,0

1,0

-

1,0 x 0,6

3

Komb3 (SGU)

1,0

-

-

1,0

Tabela 4 Zestawienie kombinacji SGU i współczynników

7.0.Obliczenia statyczne głównego układu nośnego hali:

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 22/39

7.1. Geometria głównego układu nośnego

7.2.

Obliczenia statyczne układu w programie ROBOT-geometria układu:

7.3.

Zadawanie obciążeń w programie ROBOT

7.3.1.

Obciążenie śniegiem równomiernie rozłożone S1

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 23/39

7.3.2.

Obciążenie śniegiem nierównomiernie rozłożone S2

7.3.3.

Obciążenie wiatrem

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 24/39

7.3.4.

Obciążenie ciężarem własnym pokrycia (G1)

7.3.5.

Obciążenie ciężarem własnym płątwi (G3)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 25/39

7.3.6.

Obciążenie ciężarem własnym wiązara (G4), słupa (G5), obudowy (G2)

7.4.

Odczytanie wartości sił wewnętrznych

7.4.1.

Komb1(SGN)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 26/39

7.4.2.

Komb2(SGN)

7.4.3.

Komb3(SGN)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 27/39

7.4.4.

Komb4(SGN)

7.4.5.

Komb5(SGN)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 28/39

7.4.6.

Komb6(SGN)

7.4.7.

Komb7(SGN)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 29/39

7.4.8.

Komb8(SGN)

7.4.9.

Komb1(SGU)

KATEDRA KONSTRUKCJI

METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 30/39

7.4.10.

Komb2(SGU)

7.4.11.

Komb3(SGU)

7.5.

Zestawienie sił wewnętrznych w prętach wiązara

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU

Str 31/39

Typ i nr

pręta

SGN

SG

Komb

1

Komb

2

Komb

3

Komb

4

Komb

5

Komb

6

Komb

7

Komb

8

Komb

9

Komb1

0

Kom

b 11

Nmax

Nr

komb.

Scisk/

/rozciąg

Nmin

|NR

komb

Scisk/

/rozciąg

P

A

S

G

Ó

R

N

Y

1

-138,9 -29,44

-

156,98

2,99

-4,34

24,76

57,19

77,91

-

101,58

-55,11

39,19

77,91

komb

8

rozciągani

e

-

156,9

8

komb

3

ściskanie

2

-

140,71

-28,62

-

159,02

4,22

-3,21

27,07

59,92

80,92

-102,9

-55,03

41,03

80,92

komb

8

rozciągani

e

-

159,0

2

komb

3

ściskanie

3

-

276,39

-57,9

-

314,31

5

-11,23

50,39

113,29 156,16

-

202,12

-109,21 78,73

156,1

6

komb

8

rozciągani

e

-

314,3

1

komb

3

ściskanie

4

-

277,28

-56,93

-

315,35

6,16

-10,14

52,48

115,57 158,59

-

202,77

-108,79 80,27

158,5

9

komb

8

rozciągani

e

-

315,3

5

komb

3

ściskanie

5

-

308,82

-74,7

-

354,41

-7,1

-27,9

39,62

107,22

157,8

-

225,84

-128,7

76,85

157,8

komb

8

rozciągani

e

-

354,4

1

komb

3

ściskanie

6

-

307,75

-73,35

-

353,21

-6

-26,77

41,31

108,65 159,08

-

225,06

-127,52

77,8

159,0

8

komb

8

rozciągani

e

-

353,2

1

komb

3

ściskanie

7

-

307,75

-89,44

-

357,38

-25,57

-49,81

14,48

78,35

132,25

-

225,06

-138,25 59,91

132,2

5

komb

8

rozciągani

e

-

357,3

8

komb

3

ściskanie

8

-

308,82

-90,32

-

358,66

-26,26

-50,61

13,58

77,65

131,76

-

225,84

-139,11 59,49

131,7

6

komb

8

rozciągani

e

-

358,6

6

komb

3

ściskanie

9

-

277,28

-91,77

-

324,89

-36,64

-60,89

-5,6

49,53

100,51

-

202,77

-132,03 41,55

100,5

1

komb

8

rozciągani

e

-

324,8

9

komb

3

ściskanie

1

-

-91,98

-

-37,04

-61,22

-6,42

48,52

99,35

-

-131,93 40,86

99,35

komb

rozciągani

-

komb

ściskanie

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU

Str 32/39

0

276,39

323,86

202,12

8

e

323,8

6

3

1
1

-

140,71

-48,03

-

165,86

-20,88

-34,02

-5,27

21,88

48,58

-102,9

-67,97

19,47

48,58

komb

8

rozciągani

e

-

165,8

6

komb

3

ściskanie

1
2

-138,9 -47,99

-

163,74

-21,19

-34,17

-6,16

20,63

47

-

101,58

-67,48

18,58

47

komb

8

rozciągani

e

-

163,7

4

komb

3

ściskanie

P

A

S

D

O

LN

Y

1
3

163

28,76

184,02

-9,46

-1,01

-38,69

-76,91

-

101,07

119,2

60,82

-

52,42

184,0

2

komb

3

rozciągani

e

-

101,0

7

komb

8

ściskanie

1
4

193,66

35,78

219,22

-9,14

1,38

-43,29

-88,21

-117,4 141,63

73,33

-

60,49

219,2

2

komb

3

rozciągani

e

-117,4

komb

8

ściskanie

1
5

193,7

35,79

219,26

-9,14

1,38

-43,3

-88,23

-

117,42

141,65

73,34

-60,5

219,2

6

komb

3

rozciągani

e

-

117,4

2

komb

8

ściskanie

1
6

293,65

64,03

335,04

-1,88

16,27

-49,34

-

115,26

-

161,72

214,75

117,71

-

80,85

335,0

4

komb

3

rozciągani

e

-

161,7

2

komb

8

ściskanie

1
7

293,66

64,03

335,05

-1,88

16,28

-49,34

-

115,25

-

161,72

214,75

117,71

-

80,85

335,0

5

komb

3

rozciągani

e

-

161,7

2

komb

8

ściskanie

1
8

292,58

79,67

337,78

17,3

38,69

-22,7

-85,07

-

134,66

213,96

127,87

-

62,92

337,7

8

komb

3

rozciągani

e

-

134,6

6

komb

8

ściskanie

1
9

292,58

79,68

337,78

17,3

38,7

-22,69

-85,07

-

134,66

213,96

127,87

-

62,91

337,7

8

komb

3

rozciągani

e

-

134,6

6

komb

8

ściskanie

2
0

293,66

95,26

343

35,97

60,75

2,7

-56,59

-

109,68

214,75

138,53

-

46,16

343

komb

3

rozciągani

e

-

109,6

8

komb

8

ściskanie

2
1

293,65

95,26

342,99

35,97

60,75

2,7

-56,58

-

109,67

214,75

138,53

-

46,16

342,9

9

komb

3

rozciągani

e

-

109,6

7

komb

8

ściskanie

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU

Str 33/39

2
2

193,7

68,32

227,99

30,66

48,46

10,92

-26,73

-63,2

141,65

95,03

-

24,35

227,9

9

komb

3

rozciągani

e

-63,2

komb

8

ściskanie

2
3

193,66

68,3

227,95

30,66

48,45

10,92

-26,73

-63,19 141,63

95,02

-

24,35

227,9

5

komb

3

rozciągani

e

-63,19

komb

8

ściskanie

2
4

163

58,02

192,34

26,74

42,13

10,08

-21,2

-52,3

119,2

80,33

-19,9

192,3

4

komb

3

rozciągani

e

-52,3

komb

8

ściskanie

S

ŁU

P

K

I

2
5

-42,15

-6,01

-47,11

4,26

2,47

12,38

22,65

28,51

-30,82

-14,78

15,14

28,51

komb

8

rozciągani

e

-47,11

komb

3

ściskanie

2
6

-0,030 -0,010 -0,040

0,000

0,000

0,010

0,020

0,020

-0,020

-0,010

0,010

0,020

komb

8

rozciągani

e

-0,040

komb

3

ściskanie

2
7

-31,8

-4,21

-35,63

3,47

2,05

9,89

17,57

22,05

-23,25

-10,93

11,78

22,05

komb

8

rozciągani

e

-35,63

komb

3

ściskanie

2
8

-6,120 -0,930 -6,890

0,520

0,220

1,700

3,150

4,040

-4,470

-2,180

2,130

4,040

komb

8

rozciągani

e

-6,890

komb

3

ściskanie

2
9

-9,210

0,210

-9,970

2,730

2,610

5,250

7,760

8,770

-6,730

-2,210

5,000

8,77

komb

8

rozciągani

e

-9,97

komb

3

ściskanie

3
0

4,780

1,230

5,510

0,210

0,560

-0,490

-1,510

-2,320

3,490

2,040

-

1,110

5,510

komb

3

rozciągani

e

-2,320

komb

7

ściskanie

3
1

-9,210 -5,290

-

11,300

-3,880

-5,110

-3,930

-2,520

-0,410

-6,730

-5,880

-

1,120

-0,41

komb

8

ściskanie

-11,3

komb

3

ściskanie

3
2

-6,120 -2,400 -7,240

-1,240

-1,840

-0,750

0,410

1,590

-4,470

-3,160

0,500

1,590

komb

8

rozciągani

e

-7,240

komb

3

ściskanie

3
3

-

31,800

-

13,02

0

-

37,800

-7,140

-

10,370

-4,800

1,080

7,370

-

23,250

-16,800 2,000

7,37

komb

8

rozciągani

e

-37,8

komb

3

ściskanie

3
4

-0,030 -0,010 -0,040

-0,010

-0,010

0,000

0,000

0,010

-0,020

-0,020

0,000

0,010

komb

8

rozciągani

e

-0,040

komb

3

ściskanie

3
5

-42,15

-

15,76

0

-

50,200

-8,060

-

12,440

-3,870

3,830

12,260

-

30,820

-21,270 4,300

12,26

komb

8

rozciągani

e

-50,2

komb

3

ściskanie

3
6

-88,85 -17,91

-

101,23

2,15

-3,23

17,36

37,42

51,36

-64,97

-34,64

26,09

51,36

komb

8

rozciągani

e

-

101,2

3

komb

3

ściskanie

3

97,55

23,89

112,07

2,64

9,31

-12,03

-33,28

-49,36

71,34

40,85

-

112,0

komb

rozciągani

-49,36

komb

ściskanie

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W

BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU

Str 34/39

7

23,95

7

3

e

8

3
8

-40,29

-15,4

-47,69

-7,78

-11,7

-4,24

3,37

11,17

-29,47

-20,56

3,75

11,17

komb

8

rozciągani

e

-47,69

komb

3

ściskanie

3
9

4,81

12,35

8,32

13,63

16,28

18,03

19,31

16,19

3,52

9,47

11,24

19,31

komb

7

rozciągani

e

4,81

komb

1

rozciągani

e

4
0

6,97

-11,56

4,69

-15,84

-18,12

-22,97

-27,25

-25,63

5,1

-5,92

-

16,45

6,97

komb

1

rozciągani

e

-27,25

komb

7

ściskanie

4
1

6,97

14,98

11,4

16,28

19,59

21,26

22,56

18,59

5,1

11,76

13,03

22,56

komb

7

rozciągani

e

6,97

komb

1

rozciągani

e

4
2

4,81

-9,13

2,8

-12,46

-14,4

-17,77

-21,1

-19,62

3,52

-4,86

-

12,64

4,81

komb

1

rozciągani

e

-21,1

komb

7

ściskanie

4
3

-40,29

-7,12

-45,35

2,44

0,47

9,54

19,11

24,96

-29,47

-15,04

12,94

24,96

komb

8

rozciągani

e

-45,35

komb

3

ściskanie

4
4

97,55

29,72

113,17

9,38

16,97

-2,31

-22,65

-39,64

71,34

44,74

-

17,47

4
5

-88,85

-31,3

-

103,92

-13,48

-21,1

-4,95

12,87

29,05

-64,97

-43,57

11,21

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I

ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 35/39

8.0.

Wymiarowanie prętów wiązara

8.1.

Określenie sił do zwymiarowani wiązara

Pręt

Maksymalna siła rozciągająca Maksymalna siła ściskająca

kN

kN

Pas górny

159,08

-358,66

Pas dolny

343

-161,72

Krzyżulce

113,17

-103,92

Słupki

28,51

-50,2

Tabela 5 Siły do wymiarowania wiązara

8.2.

Pas górny

8.2.1.

Wstępny dobór przekroju pręta:

A≥



ÐÑ

∗Ò

ÓÔ

.,Œ∗

ˆ

=

‹9,gg

.,Œ∗‹,9

∗ 1=29,51 m^2

Przyjęto rurę kwadratowo 140x140x6 ze stali S235JR

I = 140 22

•

v

= 944 E2

7

~ = 6 22

•

6

= 944 E2^4

Ž

.

= 9 22

|

v,B‚

= 135 E2

‹

Ž

4

= 6 22

|

6,B‚

= 135 E2

‹

O = 31,8 E2



|

v,@‚

= 159 E2

‹

2 = 24,9 ?† 2

⁄

|

6,@‚

= 159 E2

‹

1.1.1.

Klasa przekroju

E

~ =

140 − 2 × 6 − 2 × 6

6

= 19,33

 = 

235

‘

v

= 

235

235 = 1,0

33 = 33 >

E

~ ⇒ –’1F?’ó× ?…”p} 1

1.1.2.

Ściskanie (wyboczenie)

Określenie długości wyboczeniowej
…

B6

= 2,01 2

…

Bv

= 4,02 2

½

ݢ

= 0,9 × 4,02 = 3,62 2

Smukłość porównawcza pręta ściskanego

³



= §

¨

‘

v

= § × 

210000

235 = 93,913

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I

ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 36/39

Smukłość względna

³ =

½

ݢ

G

1

³



=

362

5,448 × 93,913 = 0,71

krzywa wyboczenia „a” α=0,21

Parametr krzywej niestateczności

Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2­ + ³



 = 0,5 × [1 + 0,21 × A0,71 − 0,2C + 0,71



] = 0,81

Współczynnik wyboczenia

¯ =

1

Φ + ®Φ



− ³



=

1

0,81 + ®0,81



− 0,71



= 0,84

Nośność na wyboczenie elementu

>

;,œN

=

¯O‘

v

ž

Ÿ

=

0,84 × 31,8 × 23,5

1,0

= 627,73?>

Sprawdzenie warunku

>

WN

>

;,œN

=

379,583

627,73 = 0,605 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

8.3.

Pas dolny-rozciąganie

8.3.1.

Wstępny dobór przekroju pręta:

A≥



ÐÑ

∗Ò

ÓÔ



ˆ

=

‹7‹

‹,9

∗ 1=9,66 m^2

Przyjęto rurę kwadratowo 100x100x6 ze stali S235JR

I = 100 22

•

v

= 323E2

7

~ = 6 22

•

6

= 323 E2^4

Ž

.

= 9 22

|

v,B‚

= 64,6 E2

‹

Ž

4

= 6 22

|

6,B‚

= 64,6 E2

‹

O = 22,2 E2



|

v,@‚

= 77,6 E2

‹

Iy=iz=3,82 cm^4

|

6,@‚

= 77,6 E2

‹

Nośność na rozciąganie elementu

>

ƒ,œN

=

O‘

v

ž

Ÿ.

=

22,2 × 23,5

1,0

= 521,7 ?>

Sprawdzenie warunku

>

WN

>

ƒ,œN

=

343

521,7 = 0,66 < 1 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

8.4.

Krzyżulce

8.4.1.

Pręty ściskane:

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I

ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 37/39

8.4.2.

Wstępny przekrój

A≥



ÐÑ

∗Ò

ÓÔ

.,Œ

ˆ

=

.‹,Œ

.,Œ∗‹,9

∗ 1=4,91 m^2

Przyjęto rurę kwadratową 100x100x4 ze stali S235JR

I = 100 22

•

v

= 232 E2

7

~ = 4 22

•

6

= 232 E2^4

Ž

.

= 6 22

|

v,B‚

= 46,4 E2

‹

Ž

4

= 6422

|

6,B‚

= 46,4 E2

‹

O = 15,2 E2



|

v,@‚

= 54,4 E2

‹

|

6,@‚

= 54,4 E2

‹

8.4.3.

Klasa przekroju

E

~ =

84

4 = 21

 = 

235

‘

v

= 

235

235 = 1,0

33 = 33 >

E

~ ⇒ –’1F?’ó× ?…”p} 1

8.4.4.

Ściskanie (wyboczenie)

Określenie długości wyboczeniowej
…

B6

= …

Bv

= 3,2 2

½

ݢ

= 0,9 × 3,2 = 2,88 2

Smukłość porównawcza pręta ściskanego

³



= §

¨

‘

v

= § × 

210000

235 = 93,913

Smukłość względna

³ =

½

ݢ

G

1

³



=

288

2,994 × 93,913 = 1,024

krzywa wyboczenia „a” α=0,21

Parametr krzywej niestateczności

Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2­ + ³



 = 0,5 × [1 + 0,21 × A1,024 − 0,2C + 1,024



] = 1,11

Współczynnik wyboczenia

¯ =

1

Φ + ®Φ



− ³



=

1

1,11 + ®1,11



− 1,024



= 0,65

Nośność na wyboczenie elementu

>

;,œN

=

¯O‘

v

ž

Ÿ

=

0,65 × 15,2 × 23,5

1,0

= 232,18 ?>

Sprawdzenie warunku

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I

ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 38/39

>

WN

>

;,œN

=

103,92

232,18 = 0,45 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

8.4.5.

Rozciąganie:

Przyjęto rurę kwadratową 100x100x4 ze stali S235JR

I = 100 22

•

v

= 232 E2

7

~ = 4 22

•

6

= 232 E2^4

Ž

.

= 6 22

|

v,B‚

= 46,4 E2

‹

Ž

4

= 6422

|

6,B‚

= 46,4 E2

‹

O = 15,2 E2



|

v,@‚

= 54,4 E2

‹

|

6,@‚

= 54,4 E2

‹

Nośność na rozciąganie elementu

>

ƒ,œN

=

O‘

v

ž

Ÿ.

=

15,2 × 23,5

1,0

= 357,2 ?>

Sprawdzenie warunku

>

WN

>

ƒ,œN

=

113,17

357,2 = 0,32 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

8.5.

Słupek

8.5.1.

Przyjęty przekrój

Przyjęto rurę kwadratowo 50x50x ze stali S235JR

I = 50 22

•

v

= 23,7E2

7

~ = 4 22

•

6

= 23,7 E2^4

Ž

.

= 8 22

|

v,B‚

= 9,49 E2

‹

Ž

4

= 4 22

|

6,B‚

= 9,49 E2

‹

O = 6,95 E2



|

v,@‚

= 11,7 E2

‹

2 = 4,39 ?† 2

⁄

|

6,@‚

= 11,7 E2

‹

8.5.2.

Klasa przekroju

E

~ =

50 − 2 × 4 − 2 × 4

4

= 8,5

 = 

235

‘

v

= 

235

235 = 1,0

33 = 33 >

E

~ ⇒ –’1F?’ó× ?…”p} 1

8.5.3.

Ściskanie (wyboczenie)

Określenie długości wyboczeniowej
…

B6

= …

Bv

= 2,5 2

½

ݢ

= 0,9 × 2,5 = 2,25 2

Smukłość porównawcza pręta ściskanego

KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I

ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE

WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I

ŚRODOWISKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA

JUSTYNA CZAPIEWSKA studia

inżynierskie

Rok akademicki 2011/2011

PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ

TRANSPORTU

Str 39/39

³



= §

¨

‘

v

= § × 

210000

235 = 93,913

Smukłość względna

³ =

½

ݢ

G

1

³



=

225

1,452 × 93,913 = 1,649

krzywa wyboczenia „a” α=0,21

Parametr krzywej niestateczności

Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2­ + ³



 = 0,5 × [1 + 0,21 × A1,649 − 0,2C + 1,649



] = 2,012

Współczynnik wyboczenia

¯ =

1

Φ + ®Φ



− ³



=

1

2,012 + ®2,012



− 1,649



= 0,316

Nośność na wyboczenie elementu

>

;,œN

=

¯O‘

v

ž

Ÿ

=

0,316 × 6,95 × 23,5

1,0

= 51,61 ?>

Sprawdzenie warunku

>

WN

>

;,œN

=

50,2

51,61 = 0,97 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}

8.5.4.

Rozciąganie

Nośność na rozciąganie elementu

>

ƒ,œN

=

O‘

v

ž

Ÿ.

=

6,95 × 23,5

1,0

= 163,325 ?>

Sprawdzenie warunku

>

WN

>

ƒ,œN

=

28,51

163,325 = 0,17 ⇒ D”’ HF? p–FłHGoH}