background image

 

 
 
 
 
 
 
 

 

Politechnika Poznańska 

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska 

Zakład Budownictwa 

 

 

     

 

 

 

 

 

ĆWICZENIE PROJEKTOWE 

Z KONSTRUKCJI DREWNIANYCH 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

          Prowadził: dr in

ż

. P. Rapp 

        

Wykonał:  Remigiusz Zwolak 

 

 

Rok akademicki 2013/2014 

 

 

Nr indeksu  87772 

 
 
 

background image

 

Opis techniczny 

1. Cel opracowania. 
Celem opracowania jest projekt wiązara drewnianego. 
 
2. Opis budynku 
Projektowane kratownice drewniane stanowią konstrukcję nośną dachu dla budynku garażu.  
Projektuje się garaż dwustanowiskowy , wykonany w technologii tradycyjnej – murowanej.  
Forma architektoniczna budynku mieszkalnego tradycyjna – budynek parterowy, z dachem 
dwuspadowym, kąt pochylenia połaci dachowych 2%

 

.  

Dane techniczne budynku: 
Szerokość budynku- 8,30 
Długość budynku – 10,00m 
Wysokość budynku – 6,0 m  

 

3. Opis konstrukcji stropu. 
Konstrukcję nośną dachu stanowią kratownice drewniane  wykonane z drewna sosnowego o klasie 
C35. Rozpiętość kratownicy w osiach podpór wynosi 8,0 m, rozstaw kratownic co 2,4m
Na wiązarze drewnianym projektuje się płatwie drewniane o przekroju 12x6cm, na płatwiach 
będzie ułożone pokrycie dachowe w postaci „kanapki” blacha trapezowa; PIR; folia PVC.Ze 
względy na fakt iż jest to budynek gospodarczy nie przewiduje się podwieszenia z płyt GK.  
 
4. Obciążenia 
Poza  obciążenie  ciężarem  własnym  dachu  i  pokrycia  dachowego,  przewiduje  się  obciążenie 
zmienne pochodzące od wiatru i śniegu. Wartości wszystkich obciążeń zestawiono w tabeli. 
 
5. Zabezpieczenie przed korozją 
Przewiduje  się  zabezpieczenie  drewna  przed  korozją  biologiczną,  głównie  zabezpieczenie  przed 
zagrzybieniem  poprzez  impregnację.  Przewiduje  się  również  wykonanie  zabezpieczenia 
przeciwogniowego  poprzez  wykonanie  impregnacji  odpowiednimi  środkami  chemicznymi.  Zaleca 
się  stosowanie  preparatów  solnych,  tj.  fungol,  imprex,  preparatów  oleistych,  np.  ksylamit,  a  także 
past  grzybobójczych  na  bazie  fluorku  sodu.  Wskazane  powleczenie  konstrukcji  impregnujących 
preparatem grzybobójczym Drewnol I firmy Oliva. Szczególnie należy zadbać o zaimpregnowanie 
końcówek belek. 
 
6. Dodatkowe wskazówki dla wykonawcy 
Należy zachować szczególną ostrożność w czasie impregnacji i schnięcia impregnatów ze względu 
na  zawartość  benzyny  i  wydzielanie  się  trujących  oparów.  Stosować  tylko  w  miejscach 
odpowiednio wentylowanych. 
 
 
7. Literatura i normy 

 

PN-B-03150:2000 Konstrukcje drewniane- Obliczenia statyczne i projektowanie 

 

PN-77/B-02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie wiatrem 

 

PN-80/B-02010  Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie śniegiem 

 

„Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna” – Władysław Nożyński  

 
 
 
 
 
 

background image

 

Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe 

1. Dane szczegółowe dotyczące zadania-założenia projektowe: 

 

Drewno klasy  C35 

o

 

Charakterystyczna wytrzymałość na zginanie:

MPa

f

k

m

35

,

=

 

o

 

Charakterystyczna wytrzymałość na ścinanie:

MPa

f

k

v

4

,

3

,

=

 

o

 

Charakterystyczna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien

MPa

f

k

c

25

,

0

,

=

 

o

 

Charakterystyczna wytrzymałość na ściskanie w poprzek włókien:

MPa

f

k

c

0

,

6

,

90

,

=

 

o

 

Charakterystyczna wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien:

MPa

f

k

t

21

,

0

,

=

 

 

Klasa użytkowania konstrukcji 2 

 

Łączniki : pierścienie zębate 

 

Strefa obciążenia śniegiem: II 

 

Strefa obciążenia wiatrem: I 

 

Schematy  obciążeń 

 

1.

 

Zestawienie obciążeń 

 
Obciążenie wiatrem wg PN-77-B- 2011 
Strefa obciążenia wiatrem  I 
Z normy odczytano dalsze parametry: 
Prędkość charakterystyczna wiatru    Vk = 22 m/s 
Ciśnienie wiatru qk = 300 Pa 
Przyjęto rodzaj terenu typ A – otwarty z niewielkimi przeszkodami. 
Przy założonej geometrii hali  - spadek połaci dachowej wynosi 2%, wysokość hali 6,0 m + spadek 
= 6,08 m, długość hali = 5 segmentów po 2,4 m = 12 m. 
Obciążenie charakterystyczne wg normy wynosi: 
P = qk *Ce *C * β 
Ce = współczynnik ekspozycji = 1,0 (tabl. 4 – hala do wys. 10,0 m) 
C = współczynnik aerodynamiczny – w danym przypadku C=Cz .  

 

Współczynnik aerodynamiczny: 

Dla kierunku A: 
-dla ściany nawietrznej 

C=0,7  

=

∗ ∗ = 0,30 ∗ 1,00 ∗ (0,7) ∗ 1,8 =   ,

 /  

=

∗ ɣ = 0,378  ∗ 1,5 = ,

 /  

-dla dachu   

C=-0,9 (ssanie) 

=

∗ ∗ = 0,30 ∗ 1,00 ∗ (−0,9) ∗ 1,8 = − , "   /  

background image

 

=

∗ ɣ = −0,486  ∗ 1,5 = − , %  /  

-dla ściany zawietrznej 

C=-0,4 (ssanie) 

=

∗ ∗ = 0,30 ∗ 1,00 ∗ (−0,4) ∗ 1,8 = − , &   /  

=

∗ ɣ = 0,216  ∗ 1,5 = − , "  /  

 
 Z tablicy Z1-2 i z wzorów w niej zawartych wynika, że przy połaci do 10º ciśnienie styczne 
wywiera niewielki wpływ na konstrukcję hali. Wywierany wpływ jest obciążeniem ujemny co 
oznacza że wiatr powoduje zmniejszenie obciążenia od ciężaru połaci dachowe i śniegu.   Z tego 
powodu projektant może obciążenie POŁACI dachowej pominąć (nie dotyczy to projektowania 
ścian osłonowych oraz słup 
- Obciążenie śniegiem: 
 
Obciążenie charakterystyczne: 
S

= Q

k

*C 

Dla zadanego obiektu wartości obciążenia charakterystycznego śniegiem gruntu i 
współczynnika kształtu dachu wynoszą: 
 
Q

= 0,9[kN/m

2

C = 0,8 
S

= Q

k

*C = 0,9 * 0,8 = 0,72 kN/m

 

S

k

 – wartość obciążenia charakterystycznego dachu śniegiem przypadająca na 1m

rozrzutu 

śniegiem, 
C – współczynnik kształtu dachu, 
Q

– obciążenie charakterystyczne  

 
Obciążenie obliczeniowe: 
S

k

= 0,72 * 1,5 = 1,08 kN/m

2

 

 

 

 

Ciężar własny 

 

Wiatr z lewej 

background image

 

 

Wiatr z prawej 

 

Śnieg na lewej połowie dachu (odśnieżanie) 

 

Śnieg na prawej połowie dachu (odśnieżanie) 

 

Śnieg na całości 

 

 
 

background image

 

      2. Zebranie obciążeń na płatew 
 
a) Obciążenia stałe. 

 

OBCIĄŻENIE 

CHARAKTERYSTYCZNE 

[kN/m]

 

γ

f 

  OBCIĄŻENIE 

 OBLICZENIOWE 

[kN/m]

 

 Folia PVC (membrana dachowa) gr. 1.5 mm 

1,00m

0,020 kN/m

2

 

0,020 

1,3 

0,043 

Izolacja cieplna Therma TR26FM PIR 10cm  

           0,10m

1,00m

0,40 kN/m

3

 

0,040 

1,2 

0,048 

Blacha Trapezowa BTR60 gr 0,88 mm 

  0,091 kN/m

2

1,00m 

0,091 

1,2 

0,109 

Ciężar własny płatwi  

  0,16m

0,06m

6,0 kN/m

3

 

0,054 

1,1 

0,059 

 

Razem bez wiatru: 

0,205 

1,264 

0,259 

 

b) Obciążenia zmienne. 

 

Rodzaj obciążenia 

Obc.charakterystyczne 

[kN/m] 

γ

 

φ

 

Obc.obliczeniowe 

[kN/m] 

śnieg II strefa    Sk=0,9*0,8*1,0m 

0,72 

1,5 

1,08 

Ssanie 
pk= 0,3*1,0*(-0,4)*1,0m 

-0,486 

1,5 

-0,729 

 
 
      3. Zebranie obciążeń na wiązar 
 
a) Obciążenia stałe. 

 

OBCIĄŻENIE 

CHARAKTERYSTYCZNE 

[kN]

 

γ

f 

  OBCIĄŻENIE 

 OBLICZENIOWE 

[kN]

 

 Folia PVC (membrana dachowa) gr. 1.5 mm 

1,00m

0,020 kN/m

2

2,40m 

0,048 

1,3 

0,062 

Izolacja cieplna Therma TR26FM PIR 10cm  

           0,10m

1,00m

0,40 kN/m

3

2,40m 

0,096 

1,2 

0,115 

Blacha Trapezowa BTR60 gr 0,88 mm 

  0,091 kN/m

2

1,00m

2,40m 

0,218 

1,2 

0,262 

Ciężar własny płatwi  

  0,16m

0,06m

6,0 kN/m

3

2,40m 

0,130 

1,1 

0,143 

 

Razem bez wiatru: 

0,492 

1,264 

0,582 

 

background image

 

b) Obciążenia zmienne. 

 

Rodzaj obciążenia 

Obc.charakterystyczne 

[kN] 

γ

 

φ

 

Obc.obliczeniowe 

[kN] 

śnieg II strefa    Sk=0,9 *0,8*1,0*2,4 

1,728 

1,5 

2,592 

Wiatr parcie - dach                                                   
pk= 0,3*1,0*(-0,9)*1,8*1,0*2,4 

-1,166 

1,5 

-1,750 

Wiatr parcie - ściana   
pk= 0,3*1,0*0,7*1,8*1,6*2,4                                          

-1,451 

1,5 

 

-2,177 

 

Wiatr ssanie - ściana 
pk= 0,3*0,8*(-0,4)*1,8*1,6*2,4 

-0,829 

1,5 

-1,244 

 
1.2.2. Ciężar własny dźwigara 
Ciężar własny wiązarów przyjęto zgodnie z normą: 
 
Gw = 0,014xL      [kN/m2]         
Gw = 0,014*8,0 = 0,112 kN/m2 rzutu 
a= 2,4m – rozstaw wiązarów 
a

p

=1,0m – rozstaw więzów względem osi X 

Stąd przyjęto   G =( Gw*a* a

p

)/9= (0,112*2,4*1,0)/9 = 0,030 kN 

 
 

4. Płatew – pozycja 1 

Wstępne wymiarowanie: przyjęto płatew o wymiarach h=12 cm, b=6 cm. 

    
 4.1. Stany graniczne. 
Stan graniczny nośności dla belki zginanej 
 

 

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie: 
  f 

mk

=30Mpa=3,0 kN/cm

2

 

 

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie: 

       k 

mod

=0,6 – obc. stałe dla klasy użytkowania II 

γ

M

=1,3 

md

=(k 

mod

* f 

mk 

)/

γ

M

= (30* 0,6

 

)/1,3= 18,85 MPa=1,885 kN/cm

 

Wytrzymałość charakterystyczna na ścinanie: 

     f 

ν

k

=3,0Mpa 

 

Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie: 

      k 

mod

=0,6 – obc. stałe dla klasy użytkowania II 

γ

M

=1,3 

      f 

md

=(k 

mod

* f 

vk 

)/

γ

M

=(3,0* 0,6

 

)/1,3=1,38MPa=0,138kN/cm

2

 

 

E

0,mean

 = 12000 MPa 

G

mean

 = 750 MPa 

 

Parametry geometryczne: 

      l=2,4m 
      b=6cm 
      h=12cm 

Wx=(b*h

2

)/6=(6*12

)/6=144,00cm

3

 

Wy=(h*b

2

)/6=(12*6

)/6=72,00cm

3

 

Ix=(b*h

3

)/12=(6*12

3

)/12=864,00cm

4

=0,00000864m

4

 

Iy=(h*b

3

)/12=(12*6

3

)/12=216,00cm

4

=0,00000216m

4

 

 

background image

 

Długość obliczeniowa dla pręta swobodnie podpartego, obciążonego równomiernie, przy 
obciążeniu przyłożonym do pow. górnej, wynosi: 
 
 

(

)

= 1,00 ∗ 2400 + 120 + 120 = 2640 ++ 

,

-./.1

= 2

(

)

∗ ℎ ∗ 4

1,)

56

7

∗ 8 ∗ 2

8

9,1.:;

<

1.:;

=

= 2

2640 ∗ 120 ∗ 13,85

3,142 ∗ 60

7

∗ 8000 ∗

212000

750

=

= 0,440 

 
Wartość współczynnika zwichrzenia: 
Dla 

,

-./.1

≤ 0,75                     k

crit

= 1 

 
Warunek stateczności: M=0,9 kNm 

?

1,)

=

@

A =

0,9

144 ∗ 10

B

= 6,5 < 13,8 = 1,0 ∗ 13,85 = D

E-FG

∗ 4

1,)

 

 
Nośność dla x

a

=1,20 m; x

b

=1,2 m, przy obciążeniach A- stałe i B-śnieg: 

 

?

1,H,)

4

1,H,)

+ D

1

?

1,I,)

4

1,I,)

=

6,5

13,85 + 0,7

0,0

13,85 = 0,5 < 1

 

D

1

?

1,H,)

4

1,H,)

+

?

1,I,)

4

1,I,)

= 0,7

6,5

13,85 +

0,0

13,85 = 0,3 < 1

 

Warunek spełniony 

 

Nośność na ścinanie: 

Wyniki dla x

a

=2,10m; x

b

=0,30m, przy obciążeniach A-stałe, B-śnieg 

Naprężenia tnące z uwzględnieniem redukcji sił poprzecznych przy podporach: 

J

I,)

=

1,5K

I

L =

1,5 ∗ 1,2

72

= 0,2 @MN 

  

J

H,)

=

1,5K

I

L =

1,5 ∗ 0,0

72

= 0,0 @MN 

Przyjęto k

v

=1,00 

Warunek nośności: 

J

)

= OJ

I,)

7

+ J

H,)

7

= P0,2

7

= 0,2 < 1,38 = 1,0 + 1,38 = D

Q

∗ 4

Q,)

 

RNST+ D U łWXYWZ 

 

Warunki I stanu granicznego spełnione 

 

4.2.2.

 

Stan graniczny użytkowania dla belki zginanej 

 
Wyniki dla x

a

=1,20m;x

b

=1,20m przy obciążeniach AB 

           k

def

=0,80 -> obc. stałe, 2 klasa użytkowania 

 

background image

 

 
Ugięcie graniczne 

T

[-

=

(

150 =

2400

150 = 16,0++

 

 

T = T

F;\G

=

5

384 ∙

(

^

8

9,1.:;

_

 

 

u = a

5

384 ∙

q

c

l

^

E

9,fghi

I ∙ (1 + k

lgm

)n = a

5

384 ∙

0,925 ∗ 2,4

^

12000000 ∗ 0,00000864 ∙ (1 + 0,8)n =

 

,

%o = , %oo < 12,0 ++ = p

qr

 

 
 

Warunek II stanu granicznego spełniony. 

 

  5. Wymiarowanie prętów i węzłów  
  Wymiarowanie prętów 

 

Węzeł zadany „13” 

 

 
- Pas dolny – pręt 13 

Siła osiowa: N=+11,9kN, 

      Pręt jednogałęziowy  

Długość l=100cm 
Przyjęto przekrój 8 x16cm 
A=b*h=8*16=128cm

 

W

t

=

bh

7

6 =

8 ∙ 16

7

6 = 341,3cm

B

= 341 ∙ 10

B

mm

7

 

f

t,0,k

=21MPa- wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien 

 

background image

10 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 

f

z,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia długotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

z,{,l

=

0,6 ∙ 21

1,3 = 9,69MPa

 

Naprężenia od rozciągania 

?

G,9,)

=

ˆ

L

 

?

G,9,)

=

ˆ

L =

11,9

128 = 0,093 ∙ 10 = 0,93@MN < 9,69@MN

 

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie: 
  f 

mk

=35Mpa=3,5 kN/cm

2

 

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie: 

       k 

mod

=0,6 – obc. długotrwałe dla klasy użytkowania II 

γ

M

=1,3 

md

=(k 

mod

* f 

mk 

)/

γ

M

= (35* 0,6

 

)/1,3= 16,15 MPa=1,615 kN/cm

Naprężenia  od zginania 

?

1,H,)

=

@

A

H

 

 

?

1,H,)

=

@

A

H

=

0,0 ∙ 10

341 ∙ 10

B

= 0,0@MN 

Nośność przy zginaniu siłą rozciągającą 
 

?

G,9,)

4

G,9,)

+

?

1,H,)

4

1,H,)

+ D

1

?

1,I,)

4

1,I

≤ 1 

0,93

9,69 +

0,00

16,15 + 0 = , &Š‹Œ ≤ &

 

 
 

Siła osiowa: N=-5,9kN 

 

E

0,05

=8,7 GPa – 5-procentowy kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien  

f

c,0,k

=25MPa- wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien: 

f

•,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia stałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

•,{,l

=

0,6 ∙ 25

1,3 = 11,54MPa

 

      Pręt jednogałęziowy 

Długość l=100cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=8*16=128cm

I

t

=

bh

B

12 =

8 ∙ 16

B

12 = 2730,67cm

^

 

background image

11 

 

I

Ž

=

hb

B

12 =

16 ∗ 8

B

12 = 682,67cm

^

 

i

t

= 2

I

t

A =

22730,67

128 = 4,619cm

 

      

i

Ž

= O

= O

‰”7,‰•

–7”

= 2,31cm 

      

λ

t

=

˜

š

=

–99

^,‰–›

= 21,65 

      

λ

Ž

=

˜

=

–99

7,B–

= 43,29 

     

σ

•,••™z,t

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

š

¢

= 3,14

7

”•99

7–,‰£

¢

= 183,00MPa 

σ

•,••™z,Ž

= π

7

E

9,9£

λ

t7

= 3,14

7

8700

43,29

7

= 45,77MPa 

      

λ

•g˜,t

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,š

= O

–”B

= 0,369 

λ

•g˜,t

= 2

f

•,9,|

σ

•,••™z,t

= 2

25

45,77 = 0,739

 

   Współczynnik wyboczeniowy przy sprawdzaniu naprężeń wywołanych siłą ściskającą  

    

k

•,t

=

|

š

¨O|

š

¢

©¡

¥ª«,š

¢

 

   

k

t

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,t

− 0,5¯ + λ

•g˜,t

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,369 − 0,5) + 0,369

7

² = 0,555 

k

Ž

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,Ž

− 0,5¯ + λ

•g˜,Ž

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,739 − 0,5) + 0,739

7

² = 0,797 

 
      

β

c

 – współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów    

      

β

c

=0,2 => dla drewna litego 

   

k

•,t

=

9,£££¨P9,£££

¢

©9,B‰›

¢

= 1,031 

k

•,Ž

=

9,•›•¨P9,•›•

¢

©9,•B›

¢

= 0,913

  

 
 
Sprawdzenie naprężeń  

?

E,9,)

=

ˆ

L =

5,9

128 = 0,046 ∙ 10 = 0,46@MN < 4

E,9,)

∗ D

E,I

= 10,53@MN 

       

- Słupek pręt 30  
 

Siła osiowa: N=3,3kN 
Długość l=160cm 
Pręt dwugałęziowy o rozstawię gałęzi a=8cm 
Długość l=160cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=6*12=72cm

A=2*A

1

=144cm

 

W

t

=

bh

7

6 =

2 ∗ 6 ∙ 12

7

6

= 288cm

B

= 288 ∙ 10

B

mm

7

 

f

t,0,k

=21MPa- wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien 

 

background image

12 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 

f

z,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia długotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

z,{,l

=

0,6 ∙ 21

1,3 = 9,69MPa

 

Naprężenia od rozciągania 

?

G,9,)

=

ˆ

L

 

?

G,9,)

=

ˆ

L =

3,3

144 = 0,002 ∙ 10 = 0,02@MN < 9,69@MN

 

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie: 
  f 

mk

=35Mpa=3,5 kN/cm

2

 

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie: 

       k 

mod

=0,6 – obc. długotrwałe dla klasy użytkowania II 

γ

M

=1,3 

md

=(k 

mod

* f 

mk 

)/

γ

M

= (35* 0,6

 

)/1,3= 16,15 MPa=1,615 kN/cm

Naprężenia  od zginania 

?

1,H,)

=

@

A

H

 

 

?

1,H,)

=

@

A

H

=

0,0 ∙ 10

288 ∙ 10

B

= 0,0@MN 

Nośność przy zginaniu siłą rozciągającą 
 

?

G,9,)

4

G,9,)

+

?

1,H,)

4

1,H,)

+ D

1

?

1,I,)

4

1,I

≤ 1 

0,02

9,69 +

0,00

16,15 + 0 = ,

&Š‹Œ ≤ & 

 
 
 
 

Nośność na ściskanie 
E

0,05

=8,7 GPa – 5-procentowy kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien  

f

c,0,k

=25MPa- wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien: 

f

•,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

•,{,l

=

0,6 ∙ 25

1,3 = 11,54MPa

 

 

Siła osiowa: N=-8,0kN 
Długość l=160cm 

Pręt dwugałęziowy o rozstawię gałęzi a=8cm 

Długość l=160cm 

background image

13 

 

Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=6*12=72cm

A=2*A

1

=144cm

I

t

=

bh

B

12 =

2 ∗ 6 ∙ 12

B

12

= 1728cm

^

 

I

Ž

=

h((2 ∗ b + a)

B

− a

B

)

12

=

12((2 ∗ 6 + 8)

B

− 8

B

)

12

= 7488cm

^

 

i

t

= 2

I

t

A =

21728

144 = 3,46cm

 

      

i

Ž

= O

= O

•^””

–^^

= 7,21cm 

      

λ

t

=

˜

š

=

–‰9

B,^‰

= 46,2 

      

λ

Ž

=

˜

=

–‰9

•,7–

= 22,19 

     

σ

•,••™z,t

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

š

¢

= 3,14

7

”•99

^‰,7

¢

= 40,188MPa 

σ

•,••™z,Ž

= π

7

E

9,9£

λ

Ž7

= 3,14

7

8700

22,19

7

= 174,21MPa

 

      

λ

•g˜,t

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,š

= O

^9,–”

= 0,789 

λ

•g˜,Ž

= 2

f

•,9,|

σ

•,••™z,Ž

= 2

25

174,21 = 0,379

 

   Współczynnik wyboczeniowy przy sprawdzaniu naprężeń wywołanych siłą ściskającą  

    

k

•,t

=

|

š

¨O|

š

¢

©¡

¥ª«,š

¢

 

   

k

t

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,t

− 0,5¯ + λ

•g˜,t

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,789 − 0,5) + 0,789

7

² = 0,839 

k

Ž

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,Ž

− 0,5¯ + λ

•g˜,Ž

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,379 − 0,5) + 0,379

7

² = 0,562 

 
      

β

c

 – współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów    

      

β

c

=0,2 => dla drewna litego 

   

k

•,t

=

9,£‰7¨P9,£‰7

¢

©9,B•›

¢

= 1,028 

k

•,Ž

=

9,”B›¨P9,”B›

¢

©9,•”›

¢

= 0,886

  

 
 
Sprawdzenie naprężeń  

?

E,9,)

=

ˆ

L =

8,0

144 = 0,006 ∙ 10 = 0,6@MN < 4

E,9,)

∗ D

E,I

= 10,23@MN 

 
 
- Krzyżulec – pręt 29    9,4 ; -3,8 

E

0,05

=8,7 GPa – 5-procentowy kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien  

f

c,0,k

=25MPa- wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien: 

f

•,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia krótkotrwałe

 

background image

14 

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

•,{,l

=

0,6 ∙ 25

1,3 = 11,54MPa

 

 

Siła osiowa: N=-3,8kN 

      Pręt dwugałęziowy o rozstawię gałęzi a=20cm 

Długość l=187cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=6*12=72cm

A=2*A

1

=144cm

I

t

=

2 ∙ bh

B

12 =

2 ∙ 6 ∙ 12

B

12

= 1728cm

^

 

I

Ž

=

h±(2 ∙ b + a)

B

− a

B

²

12

=

12±(2 ∙ 6 + 20)

B

− 20

B

²

12

= 24768cm

^

 

i

t

= 2

I

t

A =

21728

144 = 3,46cm

 

      

i

Ž

= O

= O

7^•‰”

–^^

= 13,11cm 

      

λ

t

=

˜

š

=

–”›

B,^‰

= 54,62 

      

λ

Ž

=

˜

=

–”›

–B,––

= 14,42 

     

σ

•,••™z,t

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

š

¢

= 3,14

7

”•99

£^,‰7

¢

= 28,75MPa 

σ

•,••™z,Ž

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

¢

= 3,14

7

”•99

–^,^7

¢

= 412,52MPa  

 

      

λ

•g˜,t

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,š

= O

7”,•£

= 0,929 

 

λ

•g˜,Ž

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,’

= O

^–7,£7

= 0,246  

   Współczynnik wyboczeniowy przy sprawdzaniu naprężeń wywołanych siłą ściskającą  

    

k

•,t

=

|

š

¨O|

š

¢

©¡

¥ª«,š

¢

 

   

k

t

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,t

− 0,5¯ + λ

•g˜,t

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,929 − 0,5) + 0,929

7

² = 0,975 

k

Ž

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,Ž

− 0,5¯ + λ

•g˜,Ž

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,246 − 0,5) + 0,246

7

² = 0,503 

 
 
      

β

c

 – współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów    

      

β

c

=0,2 => dla drewna litego 

 

k

•,t

=

1

0,975 + P0,975

7

− 0,929

7

= 0,788 

k

•,Ž

=

1

0,503 + P0,503

7

− 0,246

7

= 1,002

 

 
Sprawdzenie naprężeń  

background image

15 

 

?

E,9,)

=

ˆ

L =

3,9

144 = 0,003 ∙ 10 = 0,3@MN < 4

E,9,)

∗ D

E,H

= 9,09 @MN 

     

Warunki  spełnione 

 
      f

t,0,k

=21MPa- wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 

f

z,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

z,{,l

=

0,6 ∙ 21

1,3 = 9,69MPa

 

 

Siła osiowa: N=+9,4kN 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A=2*b*h=2*6*12=144cm

?

G,9,)

=

ˆ

L < 4

G,9,)

 

 

?

G,9,)

=

ˆ

L =

9,4

144 = 0,07 ∙ 10 = 0,7@MN < 4

G,9,)

= 9,69@MN 

 

Warunek  spełniony 

 
 
 
 Wymiarowanie węzła 

 

Węzeł zadany „13” 

 
Pierścienie środkowe 
Pierścienie łączące pas dolny ze słupkiem wymiaruję na większa siłę, kąt między nimi wynosi 90

0

na jeden pierścień przypada siła: 
Wyznaczenie siły N

1d

 – przypadająca na jeden pierścień 

(S

13

-S

12

)/2= (11,9-7,0)/2=2,45kN ; S

k13 8 

= 8/2=4,0 kN 

 

N

1d

=0,5*S

K13 8 

=0,5*4,0=2,0kN 

 
-

 

nośność obliczeniowa pierścieni: 

ˆ

–)

=  D

1³)

ˆ

´

µ

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia: krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3 – nośność dotyczy docisku do drewna 

ˆ

=  ˆ

–)

´

µ

D

1³)

= 2,0 ∙

1,3

0,6 = 4,33Dˆ

 

-

 

dobór pierścieni zębatych: 

pierścienie dwustronne o średnicy D= 65mm ( nośność charakterystyczna 
 F

1k

=20,21kN> N

1k

= 4,33kN; minimalne wymiary elementów łączonych 

100x60mm<120x60mm - zaprojektowane przekroje spełniają nośność, średnica śruby 

background image

16 

 

ściągającej d=16mm,  liczba pierścieni w szeregu=1; kąt między kierunkiem sił łączonych 
elementów=90

0

 

Pierścienie boczne 
Pierścienie łączące słupek z krzyżulcem wymiaruję na siłe, 
S

13 9

= 9,4/2=4,7kN ; S

k13 8 

= 8/2=4,0 kN 

 
 
Na jeden pierścień przypada siła: 

N

1d

=0,5*4,7=2,35kN 

Skierowane pod kątem  0

 i 32

0

 w stosunku do kierunku włókien drewna odp. słupka i 

krzyżulca. Ponieważ α=32

0

, więc wielkość pierścienia bocznego dobieram z kolumny 16 tabl. 7-

17 
-

 

nośność obliczeniowa pierścieni: 

N

1d

= k

mod

*N

1k

/

γ

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji I oraz klasy trwania obciążenia krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3 – nośność dotyczy docisku do drewna 

N

1k

= N

1d

*

γ

M

/ k

mod

=2,35*1,3/0,6=5,09kN 

 
-

 

dobór pierścieni zębatych: 

pierścienie dwustronne o średnicy D= 65mm ( nośność charakterystyczna 
 F

1k

=19,01kN> N

1k

= 5,09kN; minimalne wymiary elementów łączonych 

100x60mm<120x60mm - zaprojektowane przekroje spełniają nośność, średnica śruby 
ściągającej d=16mm,  liczba pierścieni w szeregu=1; kat między kierunkiem sił łączonych 
elementów=32

0

 
Warunki rozmieszczenia pierścieni 
a

3c=

a

0

-140mm 

a

4c=

0,5D+15mm 

a

4c=

0,5*65+15=47,5mm 

 

Sprawdzenie naprężeń 
 

-

 

w krzyżulcu ściskanym – pręt 29 

          A

n

=A

br

-A

op

-A

os

=120*60-360-26*60=5880mm

2

 

           f

c,0,d

= k

mod

* f

c,0,k

 /

γ

M

=0,6*25/1,3=11,54MPa 

           

σ

c,0,d

=S

K

/A

n

=9400/5880=1,6MPa < 11,54MPa 

-

 

w słupku rozciąganym – pręt 30 

          A

n

=A

br

-A

op

-A

os

=120*60-2*360-26*60=5520mm

2

 

           f

t,0,d

= k

mod

* f

t,0,k

 /

γ

M

=0,6*21/1,3=9,69MPa 

           

σ

t,0,d

=S

K

/A

n

=8700/5520=1,58MPa < 9,69MPa 

-

 

w pasie – pręt13,12 

          A

n

=A

br

-A

op

-A

os

=80*160-2*360-16*80=10800mm

2

 

          f

t,0,d

= k

mod

* f

t,0,k

 /

γ

M

=0,6*21/1,3=9,69MPa 

     

σ

t,0,d

=S

P

/A

n

=11900/(10800)=1,11MPa < 9,69MPa 

 
 

Warunki  spełnione 

background image

17 

 

 
 Wymiarowanie prętów 

 

Węzeł podporowy „1” i „11”

 

 
- Słupek pręt 1 
 

Siła osiowa: N=4,9kN 
Długość l=160cm 
Pręt dwugałęziowy o rozstawię gałęzi a=8cm 
Długość l=160cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=6*12=72cm

A=2*A

1

=144cm

 

W

t

=

bh

7

6 =

2 ∗ 6 ∙ 12

7

6

= 288cm

B

= 288 ∙ 10

B

mm

7

 

f

t,0,k

=21MPa- wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 

f

z,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia długotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

z,{,l

=

0,6 ∙ 21

1,3 = 9,69MPa

 

Naprężenia od rozciągania 

?

G,9,)

=

ˆ

L

 

?

G,9,)

=

ˆ

L =

4,9

144 = 0,034 ∙ 10 = 0,34@MN < 9,69@MN

 

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie: 
  f 

mk

=35Mpa=3,5 kN/cm

2

 

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie: 

       k 

mod

=0,6 – obc. długotrwałe dla klasy użytkowania II 

 

background image

18 

 

γ

M

=1,3 

md

=(k 

mod

* f 

mk 

)/

γ

M

= (35* 0,6

 

)/1,3= 16,15 MPa=1,615 kN/cm

Naprężenia  od zginania 

?

1,H,)

=

@

A

H

 

 

?

1,H,)

=

@

A

H

=

0,0 ∙ 10

288 ∙ 10

B

= 0,0@MN 

Nośność przy zginaniu siłą rozciągającą 
 

?

G,9,)

4

G,9,)

+

?

1,H,)

4

1,H,)

+ D

1

?

1,I,)

4

1,I

≤ 1 

0,34

9,69 +

0,00

16,15 + 0 = , "Š‹Œ ≤ &

 

 
 
 
 

Nośność na ściskanie 
E

0,05

=8,7 GPa – 5-procentowy kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien  

f

c,0,k

=25MPa- wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien: 

f

•,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

•,{,l

=

0,6 ∙ 25

1,3 = 11,54MPa

 

 

Siła osiowa: N=-12,8kN 
Długość l=160cm 

Pręt dwugałęziowy o rozstawię gałęzi a=8cm 

Długość l=160cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=6*12=72cm

A=2*A

1

=144cm

I

t

=

bh

B

12 =

2 ∗ 6 ∙ 12

B

12

= 1728cm

^

 

I

Ž

=

h((2 ∗ b + a)

B

− a

B

)

12

=

12((2 ∗ 6 + 8)

B

− 8

B

)

12

= 7488cm

^

 

i

t

= 2

I

t

A =

21728

144 = 3,46cm

 

      

i

Ž

= O

= O

•^””

–^^

= 7,21cm 

      

λ

t

=

˜

š

=

–‰9

B,^‰

= 46,2 

      

λ

Ž

=

˜

=

–‰9

•,7–

= 22,19 

background image

19 

 

     

σ

•,••™z,t

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

š

¢

= 3,14

7

”•99

^‰,7

¢

= 40,188MPa 

σ

•,••™z,Ž

= π

7

E

9,9£

λ

Ž7

= 3,14

7

8700

22,19

7

= 174,21MPa

 

      

λ

•g˜,t

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,š

= O

^9,–”

= 0,789 

λ

•g˜,Ž

= 2

f

•,9,|

σ

•,••™z,Ž

= 2

25

174,21 = 0,379

 

   Współczynnik wyboczeniowy przy sprawdzaniu naprężeń wywołanych siłą ściskającą  

    

k

•,t

=

|

š

¨O|

š

¢

©¡

¥ª«,š

¢

 

   

k

t

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,t

− 0,5¯ + λ

•g˜,t

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,789 − 0,5) + 0,789

7

² = 0,839 

k

Ž

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,Ž

− 0,5¯ + λ

•g˜,Ž

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,379 − 0,5) + 0,379

7

² = 0,562 

 
      

β

c

 – współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów    

      

β

c

=0,2 => dla drewna litego 

   

k

•,t

=

9,£‰7¨P9,£‰7

¢

©9,B•›

¢

= 1,028 

k

•,Ž

=

9,”B›¨P9,”B›

¢

©9,•”›

¢

= 0,886

  

 
 
Sprawdzenie naprężeń  

?

E,9,)

=

ˆ

L =

12,80

144 = 0,089 ∙ 10 = 0,89@MN < 4

E,9,)

∗ D

E,I

= 10,23@MN 

 

Warunek spełniony 

 

- Pas dolny – pręt 13 

Siła osiowa: N=+2,3kN, 

      Pręt jednogałęziowy  

Długość l=100cm 
Przyjęto przekrój 8 x16cm 
A=b*h=8*16=128cm

 

W

t

=

bh

7

6 =

8 ∙ 16

7

6 = 341,3cm

B

= 341 ∙ 10

B

mm

7

 

f

t,0,k

=21MPa- wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 

f

z,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia długotrwałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

z,{,l

=

0,6 ∙ 21

1,3 = 9,69MPa

 

Naprężenia od rozciągania 

?

G,9,)

=

ˆ

L

 

background image

20 

 

?

G,9,)

=

ˆ

L =

2,3

128 = 0,018 ∙ 10 = 0,18@MN < 9,69@MN

 

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie: 
  f 

mk

=35Mpa=3,5 kN/cm

2

 

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie: 

       k 

mod

=0,6 – obc. długotrwałe dla klasy użytkowania II 

γ

M

=1,3 

md

=(k 

mod

* f 

mk 

)/

γ

M

= (35* 0,6

 

)/1,3= 16,15 MPa=1,615 kN/cm

Naprężenia  od zginania 

?

1,H,)

=

@

A

H

 

 

?

1,H,)

=

@

A

H

=

0,0 ∙ 10

341 ∙ 10

B

= 0,0@MN 

Nośność przy zginaniu siłą rozciągającą 
 

?

G,9,)

4

G,9,)

+

?

1,H,)

4

1,H,)

+ D

1

?

1,I,)

4

1,I

≤ 1 

0,18

9,69 +

0,00

16,15 + 0 = , &%Š‹Œ ≤ &

 

 
 

Siła osiowa: N=-2,7kN 

 

E

0,05

=8,7 GPa – 5-procentowy kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien  

f

c,0,k

=25MPa- wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 

Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien: 

f

•,{,l

=

|

}~•

∙m

€,•,‚

ƒ

  

k

mod

=0,6-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia stałe

 

γ

M

=1,3-drewno lite 

f

•,{,l

=

0,6 ∙ 25

1,3 = 11,54MPa

 

      Pręt jednogałęziowy 

Długość l=100cm 
Przyjęto przekrój 6x12cm 
A

1

=b*h=8*16=128cm

I

t

=

bh

B

12 =

8 ∙ 16

B

12 = 2730,67cm

^

 

I

Ž

=

hb

B

12 =

16 ∗ 8

B

12 = 682,67cm

^

 

i

t

= 2

I

t

A =

22730,67

128 = 4,619cm

 

      

i

Ž

= O

= O

‰”7,‰•

–7”

= 2,31cm 

      

λ

t

=

˜

š

=

–99

^,‰–›

= 21,65 

      

λ

Ž

=

˜

=

–99

7,B–

= 43,29 

background image

21 

 

     

σ

•,••™z,t

= π

7

Ÿ

•,• 

¡

š

¢

= 3,14

7

”•99

7–,‰£

¢

= 183,00MPa 

σ

•,••™z,Ž

= π

7

E

9,9£

λ

t7

= 3,14

7

8700

43,29

7

= 45,77MPa 

      

λ

•g˜,t

= O

m

€,•,‚

¤

€,€¥¦§,š

= O

–”B

= 0,369 

λ

•g˜,t

= 2

f

•,9,|

σ

•,••™z,t

= 2

25

45,77 = 0,739

 

   Współczynnik wyboczeniowy przy sprawdzaniu naprężeń wywołanych siłą ściskającą  

    

k

•,t

=

|

š

¨O|

š

¢

©¡

¥ª«,š

¢

 

   

k

t

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,t

− 0,5¯ + λ

•g˜,t

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,369 − 0,5) + 0,369

7

² = 0,555 

k

Ž

= 0,5 ∙ ¬1 + β

∙ ®λ

•g˜,Ž

− 0,5¯ + λ

•g˜,Ž

7

° = 0,5 ∙ ±1 + 0,2 ∙ (0,739 − 0,5) + 0,739

7

² = 0,797 

 
      

β

c

 – współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów    

      

β

c

=0,2 => dla drewna litego 

   

k

•,t

=

9,£££¨P9,£££

¢

©9,B‰›

¢

= 1,031 

k

•,Ž

=

9,•›•¨P9,•›•

¢

©9,•B›

¢

= 0,913

  

 
 
Sprawdzenie naprężeń  

?

E,9,)

=

ˆ

L =

2,7

128 = 0,021 ∙ 10 = 0,21@MN < 4

E,9,)

∗ D

E,I

= 10,53@MN 

       
 
 
Wymiarowanie węzła 

 

Węzeł podporowy „1”  

 

Pierścienie środkowe 
Pierścienie łączące krzyżulec ze słupkiem wymiaruję na siłę w słupku, kąt między nimi wynosi 37

0

na jeden pierścień przypada siła: 
Wyznaczenie siły N

1d

 – przypadająca na jeden pierścień 

S

1

/2= 12,8/2=6,4kN ; S

d1 18 

= 2,7/2=1,35 kN 

 

N

1d

=0,5*S

s

=0,5*6,4=3,2kN 

 
-

 

nośność obliczeniowa pierścieni: 

ˆ

–)

=  D

1³)

ˆ

´

µ

k

mod

=0,9-dle klasy użytkowania konstrukcji II oraz klasy trwania obciążenia: krótkotrwałe

 

γ

M

=1,3 – nośność dotyczy docisku do drewna 

ˆ

=  ˆ

–)

´

µ

D

1³)

= 3,2 ∙

1,3

0,6 = 6,933Dˆ

 

-

 

dobór pierścieni zębatych: 

pierścienie dwustronne o średnicy D= 65mm ( nośność charakterystyczna 

background image

22 

 

 F

1k

=22,26kN> N

1k

= 6,933kN; minimalne wymiary elementów łączonych 

100x60mm<160x80mm - zaprojektowane przekroje spełniają nośność,  liczba pierścieni w 
szeregu=1; kat między kierunkiem sił łączonych elementów=90

0

 
 
Warunki rozmieszczenia pierścieni 
a

3c=

a

0

-140mm 

a

4c=

0,5D+15mm 

a

4c=

0,5*65+15=47,5mm 

 

Sprawdzenie naprężeń 
 

-

 

w słupku 

          A

n

=A

br

-A

op

-A

os

=120*60-360-16*60=5880mm

2

 

           f

c,0,d

= k

mod

* f

c,0,k

 /

γ

M

=0,6*25/1,3=11,54MPa 

           

σ

c,0,d

=S

S

/A

n

=12800/5880=2,18MPa < 11,54MPa 

-

 

w pasie  

          A

n

=A

br

-A

op

-A

os

=60*120-2*360-16*80=5200mm

2

 

          f

t,0,d

= k

mod

* f

t,0,k

 /

γ

M

=0,6*21/1,3=9,69MPa 

     

σ

t,0,d

=S

P

/A

n

=2700/(2*5200)=0,26MPa < 9,69MPa 

Warunki  spełnione 

 

Na rysunkach powyżej przedstawiono proponowane rozwiązanie zamocowania dźwigara 
kratownicowego na belce stopowej. Grubość blach do wykonania elementu mocującego dobrano 
zgodnie z tablicą 7.9 str. 127 „Budownictwo Drewniane H. Neuhaus. Siły działające w węźle 
podporowym pochodzą od reakcji podporowej (pionowa) o wartości 12,8 kN oraz siła pozioma o 
wartości 2,7 kN. Przyjęto do zamocowania śrubę fi 16 mm klasy 5.6 o wartości R

m

 = 500 MPa, A

s

 

= 157, oraz nośności na 1 cięcie o wartości 40,00 kN.  
 
Element dwucięty: 
 
 

·Q

= 0,45¸

1

∙ L

Q

∙ + = 0,45 ∙ 500 ∙ 157 ∙ 2 = 70,65 Dˆ 

 

Warunek spełniony 

background image

23 

 

 

Sprawdzenie obliczeń metodą RITTERA 
 

Schemat obciążenia 

Ze  względu  na  to  iż  zmienne  obciążeń  G,S,Q  występują  w  takich  samych  proporcjach  do 
obliczeń zsumowano je w jedną postać zmiennej P tak więc: 

 

P= Q+S+G= 0,582+2,592+0,03=3,204kN 

 

 

Ze względu na to iż schemat obciążeniowy wiatru(ssanie) powoduje bardziej korzystny schemat obciążeń pomija 
się go w obliczeniach. 

 

 Wyznaczanie reakcji konstrukcji w sposób analityczny 
 

 Reakcje podporowe 

ΣM

11

 = 0       R

1

*8 =(P*(1+2+3+4+5+6+7+0,5*8))                  

                     R

1

 =(P* 32)/8=(3,204*32)/8=12,816kN 

                                   

ΣY = 0         R

11

 =P* 8- R

1

 = 3,204*8 – 12,816= 12,816kN      

                 

ΣX = 0         H

= 0 kN 

 

Siły wewnętrzne – Normalne- Metoda Rittera 

 

Pręt S

12 13

 punkt Rittera w punkcie  9 

 

background image

24 

 

 

P= Q+S+G= 0,582+2,592+0,03=3,204kN 

 

ΣM

9

 = 0       S

 12 13 

*1,6 =-(P)*(0,5*1) + R

1

 *  1,0        

                     S

12 13 

= ((-3,204*0,5+12,861*1)/1,6=7,064kN 

 

Pret S

9 8

 punkt Rittera w punkcie  13 

 

ΣM

13

 = 0       -S

9 8 

*1,6 =-P*(1+0,5*2) +R

11

 *2,0 

                     S

9 8 

= (3,204*2-12,861 *2)/ 1,6=-12,07kN 

 

Pret S

9 13

 punkt Rittera w punkcie  10 

 

ΣM

10

 = 0      S

9 13 

*1,0*cos(32˚) =-P*1 +S

12 13

 *1,6 

                     S

9 13 

= (-3,204+7,064*1,6)/0,8489=9,54kN