Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
PROJEKT BELKI PODSUWNICOWEJ I SŁUPA
W STALOWEJ HALI PRZEMYSŁOWEJ
Pomoce dydaktyczne:
norma PN-EN 1991-1-1 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar
1.
własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
norma PN-EN 1991-1-3 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne - Obciążenie śniegiem .
2.
norma PN-EN 1991-1-4 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wiatru.
3.
norma PN-EN 1993-1-1 Projektowanie konstrukcji stalowych. Regóły ogólne i reguły dla budynków.
4.
norma PN-EN 1991-3 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania wywołane dźwignicami i maszynam i.
5.
norma PN-EN 1993-1-5 Projektowanie konstrukcji stalowych. Blachownice.
6.
norma PN-EN 1993-6 Projektowanie konstrukcji stalowych. Konstrukcje wsporcze dźwignic.
7.
"Stalowe hale i budynki wielokondygnacyjne" - W.Kucharczuk, S .Labocha
8.
"
Zasady sporządzania rysunków stalowych konstrukcji budowlanych" – W.Kucharczuk
9.
"Tablice do projekt owania konstrukcji metalowych" - W.Bogucki, M.Żyburtowicz
10.
Projekt powinien zawierać:
- określenie wysokości oraz szerokości hali
- zestawienie obciążeń
- obliczenia statyczne projektowanych elem entów
- wym iarowanie belki podsuwnicowej i słupa
- rysunek warsztatowy belki podsuwnicowej
- rysunek warsztatowy słupa
- zestawienie m ateriałów do rysunków warsztatowych
UWAGA: Projekt powinien być oddany w form ie elektronicznej na płycie cd.
CZĘŚĆ 1
BELKA PODSUWNICOWA
1.1 Dane
Hala jednonawowa o układzie ramowym :
rozstaw ram:
LB
8m
:=
ilość pól:
n
8
:=
długość hali:
LH
n LB
:=
Suwnica natorowa dwudźwigarowa jadnohakowa:
udźwig:
Qh
200kN
:=
rozpiętość:
Ls
20m
:=
rozstaw kół:
R
5m
:=
skrajne położenie haka: emin
0.9m
:=
ciężar całkowity:
Gc
270kN
:=
ciężar wózka:
Gt
27kN
:=
prędkość podnoszenia:
vh
12
m
min
:=
iloś kół dla jednego toru: n
2
:=
ilość torów:
nr
2
:=
liczba kół napędzanych: mw
2
:=
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= odczytane z tablic
<= odczytane z tablic
<= odczytane z tablic
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
Strona 1
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.2 Obciążenia
Przyjęto obciążenia zgodnie z PN-EN 1991-3.
Współczynniki obliczeniowe dla oddziaływań:
γG
1.35
:=
γQ
1.5
:=
Rozpatrzone zostaną jako miarodajne grupy oddziaływań od 1 do 6 zgodnie z tablicą 2.2 norm y.
Strona 2
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Wart ości współczynników dynamicznych:
φ1
1.1
:=
dla klasy podnoszenia HC2:
φ2min
1.1
:=
β2
0.34
:=
stąd
φ2
φ2min β2 vh
s
m
+
1.168
=
:=
φ3
1
:=
φ4
1
:=
φ5
1.5
:=
Strona 3
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.2.1 Oddziaływania pionowe
Wartości dla grupy obciążenie 1:
Q
rmax
- m aksymalne
oddziaływanie koła suwnicy z
ładunkiem
Q
rmax1
- dopełniające
oddziaływanie koła suwnicy z
ładunkiem
Q
rmin
- minimalne
oddziaływanie koła suwnicy bez
ładunku
Q
rmin1
- dopełniające
oddziaływanie koła suwnicy bez
ładunku
Qrmin
1
φ1 Gc Gt
-
(
)
2 n
φ1 Gt
emin
n Ls
+
67.493 kN
=
:=
Qrmin1
1
φ1 Gc Gt
-
(
)
2 n
φ1 Gt
Ls emin
-
(
)
n Ls
+
81.007 kN
=
:=
Qrmax
1
Qrmin1
1
φ2 Qh
Ls emin
-
(
)
n Ls
+
192.551 kN
=
:=
Qrmax1
1
Qrmin
1
φ2 Qh
emin
n Ls
+
72.749 kN
=
:=
Strona 4
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Wartości dla grupy obciążenie 2:
Qrmin
2
Qrmin
1
67.493 kN
=
:=
Qrmin1
2
Qrmin1
1
81.007 kN
=
:=
Qrmax
2
Qrmin1
2
φ3 Qh
Ls emin
-
(
)
n Ls
+
176.507 kN
=
:=
Qrmax1
2
Qrmin
2
φ3 Qh
emin
n Ls
+
71.993 kN
=
:=
Wartości dla grupy obciążenie 3:
Qrmin
3
Gc Gt
-
2 n
Gt emin
n Ls
+
61.358 kN
=
:=
Qrmin1
3
Gc Gt
-
2 n
Gt Ls emin
-
(
)
n Ls
+
73.642 kN
=
:=
Qrmax
3
0 kN
:=
Qrmax1
3
0 kN
:=
Wartości dla grup obciążenie 4, 5, 6:
Qrmin
4
φ4 Gc Gt
-
(
)
2 n
φ4 Gt
emin
n Ls
+
61.358 kN
=
:=
Qrmin1
4
φ4 Gc Gt
-
(
)
2 n
φ4 Gt
Ls emin
-
(
)
n Ls
+
73.642 kN
=
:=
Qrmax
4
Qrmin1
4
φ4 Qh
Ls emin
-
(
)
n Ls
+
169.143 kN
=
:=
Qrmax1
4
Qrmin
4
φ4 Qh
emin
n Ls
+
65.858 kN
=
:=
Qrmin
5
Qrmin
4
:=
Qrmin
6
Qrmin
4
:=
Qrmin1
5
Qrmin1
4
:=
Qrmin1
6
Qrmin1
4
:=
Qrmax
5
Qrmax
4
:=
Qrmax
6
Qrmax
4
:=
Qrmax1
5
Qrmax1
4
:=
Qrmax1
6
Qrmax1
4
:=
Strona 5
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
gr_obc
1
2
3
4
5
6
= Qrmax
i
kN
192.551
176.507
0
169.143
169.143
169.143
=
Qrmax1
i
kN
72.749
71.993
0
65.858
65.858
65.858
=
Qrmin
i
kN
67.493
67.493
61.358
61.358
61.358
61.358
=
Qrmin1
i
kN
81.007
81.007
73.642
73.642
73.642
73.642
=
1.2.2 Oddziaływania poziome
Przyśpieszenie mostu suwnicy; grupy obciążenie 1, 2, 3, 4:
współczynnik tarcia stal-stal:
μ
0.2
:=
siła napędu suwnicy:
K
μ mw
Qrmin
4
24.543 kN
=
:=
współczynnik geom etryczny:
ξ1
2 Qrmax
4
2 Qrmax
4
Qrmax1
4
+
0.72
=
:=
ξ2
1
ξ1
-
0.28
=
:=
odległość środka ciężkości
układu od osi jazdy:
ls
ξ1 0.5
-
(
)
Ls
4.395 m
=
:=
moment napędu:
M
K ls
107.869 kN m
=
:=
Siły poziome podłużne:
HL1
φ5 K
1
nr
18.407 kN
=
:=
HL2
HL1 18.407 kN
=
:=
Siły poziome poprzeczne:
HT1
φ5 ξ2
M
R
9.069 kN
=
:=
HT2
φ5 ξ1
M
R
23.292 kN
=
:=
Strona 6
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Zukosowanie mostu suwnicy; grupa obciążenia 5:
przyjęto kąt ukosowania:
α
0.015
:=
parametr:
f
0.3 1
exp
250
-
α
(
)
-
(
)
0.293
=
:=
< 0.3
odległości kół od elem entów
prowadzących:
e1
0 m
:=
e2
R
5 m
=
:=
współczynnik:
λS
1
e1 e2
+
n R
-
0.5
=
:=
gdzie n
2
=
współczynniki:
λS1T
ξ2
n
1
e1
R
-
0.14
=
:=
λS2T
ξ1
n
1
e1
R
-
0.36
=
:=
Siły poziome poprzeczne:
HS2T
f
λS2T
n
Qrmax
4
35.663 kN
=
:=
HS1T
f
λS1T
n
Qrmax
4
13.886 kN
=
:=
Przyśpieszenie wózka suwnicy; grupa obciążenia 6:
Można przyjąć, że siła poziom a H
T3
spowodowana przyśpieszeniem lub opóźnieniem wózka suwnicy jest
uwzględniona w sile poziom ej H
B2
(siła uderzenia w zderzaki spowodowana ruchem wózka)
Siły poziome poprzeczne:
HT3
0.1 Gt Qh
+
(
)
22.7 kN
=
:=
Strona 7
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.3 Parametry przekroju belki podsuwnicowej
Przyjęto stal S235JR:
fy
235MPa
:=
γM0
1
:=
ρs
78.5
kN
m
3
:=
E
210GPa
:=
Przyjęto wymiary:
Es
1000mm
:=
a
20mm
:=
b
10mm
:=
c
150mm
:=
d
Es
c
-
850 mm
=
:=
tg
15mm
:=
td
tg
15 mm
=
:=
h
500mm
:=
t
7mm
:=
h0
0.2 h
100 mm
=
:=
bg
380mm
:=
bd
280mm
:=
tb
6mm
:=
hb
d
b
-
0.5 bg
-
a
+
670 mm
=
:=
Przyjęto ceownik U140
JUy
605cm
4
:=
WUy
86.4cm
3
:=
JUz
62.7cm
4
:=
eU
1.75cm
:=
AU
20.4cm
2
:=
hU
140mm
:=
twU
7mm
:=
Przyjęto szynę SD75
mS
0.56
kN
m
:=
bs
200mm
:=
Zakładam y że rózne części przekrou przenoszą rózne obciążenia i wyznaczam y 4 przekroje cząstkowe:
1 - przenosi obciążenia pionowe
2 - przenosi obciążenie poziome prostopadłe do osi belki
3 - przenosi obciążenia poziome równoległe do osi belki (siły osiowe)
4 - przenosi obciążenia pionowe z części pom ostu roboczego
Strona 8
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Przekrój 1:
określenie położenia osi y-y
A
1
bg tg
57 cm
2
=
:=
S
1
A
1
td
h
+
0.5 tg
+
(
)
2978.25 cm
3
=
:=
A
2
bd td
42 cm
2
=
:=
S
2
A
2
0.5
td
31.5 cm
3
=
:=
A
3
h t
35 cm
2
=
:=
S
3
A
3
td
0.5 h
+
(
)
927.5 cm
3
=
:=
ys
S
1
S
2
+
S
3
+
A
1
A
2
+
A
3
+
293.825 mm
=
:=
wskaźniki wytrzymałości względem osi y-y dla punktów (1) i (2):
J
1
1
12
bg
tg
3
10.687 cm
4
=
:=
e
1
h
td
+
0.5 tg
+
ys
-
228.675 mm
=
:=
J
2
1
12
bd
td
3
7.875 cm
4
=
:=
e
2
ys
0.5 td
-
286.325 mm
=
:=
J
3
1
12
t
h
3
7291.667 cm
4
=
:=
e
3
ys
td
-
0.5 h
-
28.825 mm
=
:=
Jy
1
3
i
J
i
A
i
e
i
( )
2
+
=
71840.065 cm
4
=
:=
Wy1
Jy
td
tg
+
h
+
ys
-
3041.81 cm
3
=
:=
Wy2
Jy
ys
2444.998 cm
3
=
:=
Strona 9
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
nośność na zginanie dla przekroju klasy 3:
My1Rd
Wy1 fy
γM0
714.825 kNm
=
:=
My2Rd
Wy2 fy
γM0
574.575 kNm
=
:=
pole przekroju czynnego przy ścinaniu:
Av
h t
35 cm
2
=
:=
warunek stateczność środnika przy ścinaniu (gdzie
ε
1
:=
i
η
1
:=
):
h
t
71.429
=
< 72
ε
η
72
=
nośność na ścinanie:
VyRd
Av
γM0
fy
3
474.871 kN
=
:=
Przekrój 2:
określenie położenia osi z-z
A
1
bg tg
57 cm
2
=
:=
S
1
A
1
0
mm
0 cm
3
=
:=
A
2
h0 t
7 cm
2
=
:=
S
2
A
2
0
mm
0 cm
3
=
:=
A
3
hb tb
40.2 cm
2
=
:=
S
3
A
3
0.5 bg
a
-
0.5 hb
+
(
)
2030.1 cm
3
=
:=
A
4
AU 20.4 cm
2
=
:=
S
4
A
4
d
eU
-
(
)
1698.3 cm
3
=
:=
zs
S
1
S
2
+
S
3
+
S
4
+
A
1
A
2
+
A
3
+
A
4
+
299.23 mm
=
:=
wskaźniki wytrzymałości względem osi z-z dla punktów (1) i (3):
J
1
1
12
tg
bg
3
6859 cm
4
=
:=
e
1
zs
299.23 mm
=
:=
J
2
1
12
h0
t
3
0.286 cm
4
=
:=
e
2
zs
299.23 mm
=
:=
J
3
1
12
tb
hb
3
15038.15 cm
4
=
:=
e
3
0.5 hb
a
-
0.5 bg
+
zs
-
205.77 mm
=
:=
J
4
JUz 62.7 cm
4
=
:=
e
4
d
zs
-
eU
-
533.27 mm
=
:=
Jz
1
4
i
J
i
A
i
e
i
( )
2
+
=
154298.921 cm
4
=
:=
Wz1
Jz
zs
0.5 bg
+
3153.917 cm
3
=
:=
Wz3
Jz
d
zs
-
2801.51 cm
3
=
:=
nośność na zginanie dla przekroju klasy 3:
W
f
W
f
Strona 10
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Mz1Rd
Wz1 fy
γM0
741.17 kNm
=
:=
Mz3Rd
Wz3 fy
γM0
658.355 kNm
=
:=
częściowe pole przekroju czynnego przy ścinaniu:
Av
bg tg
57 cm
2
=
:=
nośnośćna ścinanie:
VzRd
Av
γM0
fy
3
773.361 kN
=
:=
Przekrój 3:
A
bg tg
h0 t
+
64 cm
2
=
:=
nośność na ściskanie:
NcRd
A fy
γM0
1504 kN
=
:=
Przekrój 4:
nośność na zginanie względem osi yU-yU:
MUyRd
WUy fy
γM0
20.304 kNm
=
:=
nośność na ścinanie:
Av
hU twU
9.8 cm
2
=
:=
VUyRd
Av
γM0
fy
3
132.964 kN
=
:=
1.4 Sprawdzenie klasy przekroju belki podsuwnicowej
ε
235MPa
fy
1
=
:=
Pas górny
wspornikowy elem ent ściskany
sm ukłość c/t =
0.5 bg
t
-
(
)
tg
12.433
=
< 14
ε
14
=
klasa 3
Środnik
część wewnętrzna zginana i ściskana
współczynnik
ψ
ys
-
h
td
+
tg
+
ys
-
1.244
-
=
:=
< -1.0
sm ukłość c/t =
h
t
71.429
=
< 62
ε
1
ψ
-
(
)
ψ
-
(
)
155.189
=
klasa 3
1.5 Obciążenie ciężarem własnym i pomostem roboczym
Belka podsuwnicowa dodatkowo obciążona jest ciężarem własnym i obciążeniem użytkowym .
Obciążenia te dzielimy na przekroje 1 i 4 przy czym obciążenie użytkowe dla przekroju 1
możemy pom inąć.
Obciążenie przekroju 1:
p1
bg tg
h t
+
bd td
+
0.5 hb
tb
+
(
)
ρs
mS
+
1.77
kN
m
=
:=
p1d
p1 1.35
2.389
kN
m
=
:=
Strona 11
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Obciążenie przekroju 4:
g4
AU 0.5 hb
tb
+
(
)
ρs
0.318
kN
m
=
:=
q4
0.5
kN
m
2
0.5
hb
0.167
kN
m
=
:=
p4
g4 q4
+
0.485
kN
m
=
:=
p4d
g4 1.35
q4 1.5
+
0.68
kN
m
=
:=
1.6 Obliczenia statyczne
Przy obliczaniu belki podsuwnicowej występują 2 przypadki obciążenia:
- jeśli R < 0.586L
B
:
- jeśli e > 0.586L:
Strona 12
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
gdzie:
Py=Q
rmax
- maksym alna siła pionowa
Px=H
L1
- m aksym alna siła pozioma podłużna
Pz - m aksymalna siła pozioma poprzeczna
pu - ciężar własny ceownika oraz pomostu z obciążeniem technologicznym
py - ciężar włąsny belki podsuwnicowej
Wartości sił wewnętrznych w przypadku gdy R < 0.586L
B
:
Maksym alne m omenty gnące:
Mymax
Pz
8 LB
2LB R
-
(
)
2
=
MyEd
Py
8 LB
2LB R
-
(
)
2
py LB
2
8
+
=
Maksym alna siła tnąca:
VyEd Py Py
LB R
-
LB
+
py LB
2
+
=
VzEd Pz Pz
LB R
-
LB
+
=
Maksym alna siła norm alna:
NEd Px
=
Wartości sił wewnętrznych w przypadku gdy R > 0.586L
B
:
Maksym alny m om ent gnący:
MyEd
Py LB
4
py LB
2
8
+
=
MzEd
Pz LB
4
=
Maksym alna siła tnąca:
VyEd
Py
2
py LB
2
+
=
VzEd
Pz
2
=
Maksym alna siła norm alna:
NEd Px
=
Wartości sił wewnętrznych w ceowniku:
Strona 13
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
MUyEd
pu LB
2
8
=
VUyEd
pu LB
2
=
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ponieważ rozstaw kół suwnicy R
5 m
=
> 0.586 LB
4.688 m
=
, najbardziej niekorzystny
układ obciążenia belki występuje w m omencie gdy jedno koło suwnicy znajduje się
dokładnie w środku rozpiętości.
Ze względu na proporcje wartości sił zewnętrznych rozpatrywać będziem y grupy obciążeń 1 (dla sił
pionowych) i 5 (dla sił poziom ych):
1 - ponieważ Qrmax
1
192.551 kN
=
> Qrmax
2
176.507 kN
=
5 - ponieważ HS2T 35.663 kN
=
> HT3 22.7 kN
=
Grupa obciążeń 1
Obliczeniowe wartości obciążeń gdzie współczynnik dla obciążeń od suwnicy
γ
1.35
:=
:
obciążęnie pionowe belki:
Py
Qrmax
1
γ
259.944 kN
=
:=
py
p1d 2.389
kN
m
=
:=
obciążenie poziome prostopadłe:
Pz
HT2 γ
31.444 kN
=
:=
obciążenie poziome osiowe:
Px
HL1 γ
24.85 kN
=
:=
obciążenie pionowe pomostu:
pU
p4d 0.68
kN
m
=
:=
Wart ości sił wewnętrznych w przekroju środkowym :
MyEd1
1
4
Py
LB
1
8
py
LB
2
+
539 kNm
=
:=
MzEd1
1
4
Pz
LB
62.888 kNm
=
:=
NEd1
Px 24.85 kN
=
:=
MUyED
1
8
pU
LB
2
5.444 kNm
=
:=
Wart ości sił śc inających:
VyEd1
1
2
Py
1
2
py
LB
+
139.528 kN
=
:=
VzEd1
1
2
Pz
15.722 kN
=
:=
VUyEd
1
2
pU
LB
2.722 kN
=
:=
Grupa obciążeń 5
Obliczeniowe wartości obciążeń gdzie współczynnik dla obciążeń od suwnicy
γ
1.35
:=
:
obciążenie pionowe belki:
Py
Qrmax
5
γ
228.342 kN
=
:=
py
p1d 2.389
kN
m
=
:=
Strona 14
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
obciążenie poziome prostopadłe:
Pz
HS2T γ
48.146 kN
=
:=
obciążenie pionowe pomostu:
pU
p4d 0.68
kN
m
=
:=
Wart ości sił wewnętrznych w przekroju środkowym :
MyEd5
1
4
Py
LB
1
8
py
LB
2
+
475.797 kNm
=
:=
MzEd5
1
4
Pz
LB
96.291 kNm
=
:=
NEd5
0kN
:=
MUyEd
1
8
pU
LB
2
5.444 kNm
=
:=
Wart ości siłścinających:
VyEd5
1
2
Py
1
2
py
LB
+
123.727 kN
=
:=
VzEd5
1
2
Pz
24.073 kN
=
:=
VUyEd
1
2
pU
LB
2.722 kN
=
:=
1.7 Warunki nośności belki podsuwnicowej
Grupa obciążeń 1
punkt (1):
MyEd1
My1Rd
MzEd1
Mz1Rd
+
NEd1
NcRd
+
0.855
=
< 1.0
punkt (2):
MyEd1
My2Rd
0.938
=
< 1.0
punkt (3):
MzEd1
Mz3Rd
MUyEd
MUyRd
+
0.364
=
< 1.0
Ścinanie:
VyEd1
VyRd
0.294
=
;
VzEd1
VzRd
0.02
=
;
VUyEd
VUyRd
0.02
=
< 0.5
ponieważ wszystkie wartości są mniejsze od 0.5 nie zachodzi interakcja pomiędzy
ścinaniem i zginaniem a nośność na ścinanie jest wystarczająca.
Grupa obciążeń 5
punkt (1):
MyEd5
My1Rd
MzEd5
Mz1Rd
+
NEd5
NcRd
+
0.796
=
< 1.0
Strona 15
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
punkt (2):
MyEd5
My2Rd
0.828
=
< 1.0
punkt (3):
MzEd5
Mz3Rd
MUyEd
MUyRd
+
0.414
=
< 1.0
Ścinanie:
VyEd5
VyRd
0.261
=
;
VzEd5
VzRd
0.031
=
;
VUyEd
VUyRd
0.02
=
< 0.5
ponieważ wszystkie wartości są mniejsze od 0.5 nie zachodzi interakcja pomiędzy
ścinaniem i zginaniem a nośność na ścinanie jest wystarczająca.
1.8 Ugięcia
Warunki ugięć dla belki podsuwni cowej
- jeśli R < 0.586L:
Maksym alne ugięcie:
fy
Qrmax LB R
-
(
)
3 LB
2
LB R
-
(
)
2
-
48EIy
5
384
pU LB
4
E Iy
+
=
fz
H LB R
-
(
)
3 LB
2
LB R
-
(
)
2
-
48EIz
=
- jeśli R > 0.586L:
Maksym alne ugięcie:
fy
Qrmax LB
3
48E Iy
5
384
pU LB
4
E Iy
+
=
fz
H LB
3
48 E
Iz
=
Ugięcie dopuszczalne:
f
fy
2
fz
2
+
=
<
fdop
LB
500
=
Warunki ugięć dla pomostu
fUy
5
384
py LB
4
E IUy
=
<
fdop
LB
250
=
Grupa obciążeń 1
Strona 16
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
pionowe:
fy
1
48
Qrmax
1
LB
3
E Jy
5
384
p1 LB
4
E Jy
+
14.24 mm
=
:=
poziom e:
fz
1
48
HT2 LB
3
E Jz
0.767 mm
=
:=
wypadkowe:
f
fy
2
fz
2
+
14.26 mm
=
:=
< fdop
LB
500
16 mm
=
:=
pom ostu:
fUy
5
384
p4 LB
4
E JUy
20.377 mm
=
:=
< fUdop
LB
250
32 mm
=
:=
Grupa obciążeń 5
pionowe:
fy
1
48
Qrmax
5
LB
3
E Jy
5
384
p1 LB
4
E Jy
+
12.585 mm
=
:=
poziom e:
fz
1
48
HS2T LB
3
E Jz
1.174 mm
=
:=
wypadkowe:
f
fy
2
fz
2
+
12.639 mm
=
:=
< fdop
LB
500
16 mm
=
:=
pom ostu:
fUy
5
384
p4 LB
4
E JUy
20.377 mm
=
:=
< fUdop
LB
250
32 mm
=
:=
1.9 Nośność przy obciążeniu skupionym
Obliczeniowa wartość nacisku koła suwnicy:
FzEd
Qrmax
5
:=
FzEd 169.143 kN
=
hw
h
:=
h
0.5 m
=
tf
tg
:=
tf 15 mm
=
tw
t
:=
tw 7 mm
=
Dla suwnicy o Q=200kN - zalecany typ szyny to SD75 :
bfr
200mm
:=
Kr
75mm
:=
hr
85mm
:=
Wysokość szyny:
Wysokość główki szyny:
Masa szyny:
d1
39.5mm
:=
msz
56.2
kg
m
:=
Strona 17
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Mim ośród szyny:
Moment bezwładności szyny:
Pole przekroju szyny:
eysz
5.04cm
:=
Iysz
531cm
4
:=
Asz
71.6cm
2
:=
Odległość rozpatrywanego poziomu środnika od dolnej powierzchni pasa górnego belki:
z
0mm
:=
Szerokość efektywna pasa belki:
beff
bfr hr
+
tf
+
:=
beff 300 mm
=
<
bg
380 mm
=
Moment bezwładności przekroju pasa belki o szerokośći efektywnej:
Irfeff
beff tf
3
12
beff tf
z
1
2
tf
+
2
+
:=
Irfeff 33.75 cm
4
=
Moment bezwładności przekroju poprzecznego szyny:
Ir
Iysz Asz hr eysz
-
tf
+
z
+
(
)
2
+
:=
Ir 2292.475 cm
4
=
Moment bezwładności wzgledem osi poziom ej przekroju współpracującego złożonego z przekroju
poprzecznego szyny i przekroju pasa belki o szerokości efektywnej:
Irf
Irfeff Ir
+
:=
leff
3.25
Irf
tw
1
3
:=
leff 485 mm
=
Leff
leff 2 z
+
:=
Leff 485 mm
=
Naprężenia od siły podłużnej w punkcie z:
σozEdz
FzEd
Leff tw
1
2 z
hw
-
:=
σozEdz 49.822 MPa
=
h
w
- całkowita wysokość środnika
γM1
1.0
:=
fy
235MPa
:=
Strona 18
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
σozEdz
fy
γM1
0.212
=
Warunek jest spełniony.
2. Wymiarowanie słupa
Słup jest wym iarowany na podstawie sił odczytanych ze statyki (program do obliczeń statycznych).
Wymiarowaniu podlega górna część słupa, dolna - wewnętrzna, dolna - zewnętrzna oraz skratowanie
słupa.
Założenia:
Obudowa ścian oparta na fundam encie - słupy nie obciążone ciężarem obudowy.
2.1 Wyznaczenie klasy przekroju (tabl. 5.2 normy [4]).
2.2 Wyznaczenie nośności charakterystycznej przekroju przy ściskaniu
Klasa 1,2 i 3
NRk A fy
=
A ==> pole powierzchni przekroju poprzec znego elementu
f
y
==> granica plastyczności stali
Klasa 4
NRk Aeff fy
=
A
eff
==> pole powierzchni współpracującej przekroju poprzecznego elem entu
2.3 Wyznaczenie wartości odniesienia do wyznaczenia smukłości
względnej
λ1 π
E
fy
=
E ==> moduł sprężystości podłużnej stali (E=210GPa)
2.4 Wyznaczenie długości wyboczeniowej w rozpatrywanej płaszczyźnie
wyboczenia elementu
Strona 19
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Lcr μ L
=
m ==> współczynnik długości wyboczeniowej
L ==> długość lub wysokość elem entu
2.5 Wyznaczenie smukłości względnej przy wyboczeniu
giętnym
Klasa 1, 2 i 3
λ
Lcr
i
λ1
=
i ==> prom ień bezwładności przekroju
Klasa 4
λ
Lcr
Aeff
A
i
λ1
=
2.6 Przyjęcie krzywej wyboczeniowej (tabl. 6.2 normy [4])
2.7 Wyznaczenie paramentru krzywej niestateczności
Φ
0.5 1
α λ
0.2
-
(
)
+
λ
( )
2
+
=
α ==> parametr imperfekcji na podstawie tab. 6.1 norm y [4]
2.8 Wyznaczenie współczynnika wybczeniowego
(pkt 6.3.1 normy [4])
χ
1
Φ
Φ
2
λ
( )
2
-
+
=
2.9 Wyznaczenie nośności charakterystycznej przekroju przy zginaniu
względem osi y
UWAGA: P amiętać należy, że z godni e z [4] zmiani e uległo nazewni ctwo osi przekroju.
My.Rk Wy fy
=
W
y
==> wskaźnik wytrzym ałości względem osi y
2.10 Wyznaczenie smukłości względnej przy zwichrzeniu
λLT
Wy fy
Mcr
=
M
cr
==> mom ent krytyczny przy zwichrzeniu sprężystym
I
T
==> m oment bezwładności przy skręcaniu,
Mcr C1
π
2
E
Iz
L
2
Iω
Iz
L
2
G
IT
π
2
E
Iz
+
=
Iω ==> wycinkowy moment bezwładności
2.11 Przyjęcie parametru imperfekcji α
LT
przy zwichrzeniu
na podstawie tablicy 6.3 normy [4]
Strona 20
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
2.12 Przyjęcie parametrów pomocniczych
λLT.0 0.4
=
β
0.75
=
ΦLT 0.5 1 αLT λLT λLT.0
-
(
)
+
β λLT
2
+
=
2.13 Wyznaczenie współczynnika zwichrzenia
(pkt. 6.3.2 normy [4])
χLT
1
ΦLT
ΦLT
2
β λLT
(
)
2
-
+
=
lecz
χLT 1.0
oraz
χLT
1
λLT
2
2.14 Wyznaczenie współczynników interakcji k
yy
, k
zy
(na podstawie tabeli B1, B2, B3 załącznika B normy [4])
kyy Cmy 1
λ
0.2
-
(
)
NEd
χy NRk
γM1
+
=
lecz
kyy Cmy 1 0.8
NEd
χy NRk
γM1
+
kzy 0.6 kyy
=
2.15 Sprawdzenie nośności elementów ściskanych i zginanych
NEd
χy NRk
γM1
kyy
My.Ed
χLT
My.Rk
γM1
+
1
NEd
χz NRk
γM1
kzy
My.Ed
χLT
My.Rk
γM1
+
1
N
Ed
, M
y.Ed
==> obliczeniowe wartości siły podłużnej i m aksym alnych mom entów zginających
2.16 Obliczenia skratowania
Przeprowadzić jak dla elem entów ściskamych osiowo.
Strona 21
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
belka podsuwnicowa algorytm cz7
belka podsuwnicowa algorytm cz2
belka podsuwnicowa algorytm cz3
belka podsuwnicowa algorytm stara norma(1)
belka podsuwnicowa algorytm cz5
belka podsuwnicowa algorytm calosc
belka podsuwnicowa algorytm cz4
belka podsuwnicowa algorytm stara norma
belka podsuwnicowa algorytm cz7
belka podsuwnicowa algorytm cz2
belka podsuwnicowa algorytm stara norma
więcej podobnych podstron