15.01.2013r. SIN & BELKI AŻUROWE
Profile SIN
Zostały wprowadzone przez firmę ZEMAN HDF w 1994 r; firma niemiecka/austriacka(?), linia
produkcyjna w Polsce <3
Widok z góry:
⇒ Nie występuje utrata stateczności lokalnej – nie trzeba stosowad żeberek usztywniających
⇒ Nie występuje rezerwa nośności nadkrytycznej
⇒ W SGN – utrata stateczności plastycznej
Pasy przenoszą siły normalne i momenty zginające, środnik – siły poprzeczne.
𝑀
𝑦,𝑅𝑑
= 𝑚𝑖𝑛
𝑛𝑜ś𝑛𝑜ść 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑘𝑟𝑜𝑗𝑢 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑜𝑧𝑐𝑖ą𝑔𝑎𝑛𝑒𝑔𝑜
𝑛𝑜ś𝑛𝑜ść 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑘𝑟𝑜𝑗𝑢 𝑝𝑎𝑠𝑎 ś𝑐𝑖𝑠𝑘𝑎𝑛𝑒𝑔𝑜
𝑠𝑡𝑎𝑡𝑒𝑐𝑧𝑛𝑜ść 𝑝𝑎𝑠𝑎 ś𝑐𝑖𝑠𝑘𝑎𝑛𝑒𝑔𝑜
Środnik w kształcie sinusoidy
Grube pasy + bardzo
cienkie środniki
Rozwiązanie ze środnikiem falistym ma tę
przewagę nad trapezowym, że odpada problem
stateczności ścianki a1
Wymiary
Pasy:
b
f
= 140-430 mm
t
f
= 6-30 mm
Środnik:
h
w
= 333, 500, …
t
w
= 2-3 mm
obecnie produkowane:
w = 155 mm
(w materiałach ten wymiar jest
oznaczany jako ‘m’, ale Pani Prof. Ela ma ‘w’ :P)
f = 20 mm
w/s = 0,87 = const.
Oznaczenia dźwigarów SIN:
WTB 1000 – 300 x 15
Zastępczy zredukowany współczynnik sprężystości poprzecznej G
red
(…wpada w ucho)
Mamy do czynienia z większymi odkształceniami postaciowymi – aby to uwzględnid, stosujemy G
red
𝑧𝑎ł. 𝛾
1
= 𝛾
2
𝛾
1
=
𝜏
1
𝐺
1
=
𝑄/ 𝑡
𝑤
𝑤
𝐺
1
𝛾
2
=
𝜏
2
𝐺
2
=
𝑄/(𝑡
𝑤
𝑠)
𝐺
2
𝐺
𝑟𝑒𝑑
= 𝐺
2
=
𝐺
1
𝑤
𝑠
= 80 ∗ 0,87
= 69,7 𝐺𝑃𝑎
W
2f
=
Symbol grubości środnika
A = 2 mm; B = 2,5 mm; C = 3 mm
h
w
b
f
t
f
W
W
W
W
Przyspawanie żeber
Ze względu na tak małą grubośd środnika zwykłe dospawanie odpada.
Sposób 1:
Przyspawanie żebra „na zewnątrz” – żeberka nie dotykają środnika, są zrównane z krawędzie zewn.
pasa (przekrój b-b i a-a na prawym rys.). Należy sprawdzid statecznośd takiego żebra!
Tak to wygląda w słupie:
Sposób 2:
Wycinamy otwór w środniku, wsuwamy żeberko
Kształtowanie <brak pomysłu na lepszy podtytuł>
Podporządkowanie projektowania do linii produkcyjnej – transport na taśmociągach, więc jak coś
wystaje, to tylko z 1 strony :P
Kształtowanie połączeo – styk doczołowy z nakładkami
Styk nie przenosi obciążeo, ma jedynie znaczenie technologiczne (ma byd szczelny, by korozja nie
wlazła).
B. sztywna blacha, więc
zapewne jest to styk na
podporze (musi przenieśd
reakcję).
Wg P.Prof. nie powinno byd
tu śruby (belka
wolnopodparta, powinna
byd swoboda obrotu)
Niestatecznośd środnika przy ścinaniu
Aproksymacja fali sinusowej do kształtu trapezowego
𝑘𝑟𝑦𝑡𝑦𝑐𝑧𝑛𝑒 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙𝑛𝑒 𝑛𝑎𝑝𝑟. 𝑠𝑡𝑦𝑐𝑧𝑛𝑒 𝑝𝑟𝑧𝑦 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙𝑛𝑒𝑗 𝑢𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑒 𝑠𝑡𝑎𝑡𝑒𝑐𝑧𝑛𝑜ś𝑐𝑖: 𝜏
𝑐𝑟 ,𝑔
=
32,4
𝑡
𝑤
𝑤
2
𝐷
𝑥
𝐷
𝑧
3
4
𝐷
𝑥
, 𝐷
𝑧
− 𝑠𝑧𝑡𝑦𝑤𝑛𝑜ś𝑐𝑖 𝑔𝑖ę𝑡𝑛𝑒 𝑏𝑙𝑎𝑐𝑦 𝑓𝑎𝑙𝑖𝑠𝑡𝑒𝑗
𝐷
𝑥
=
𝐸𝑡
𝑤
3
12
∗
𝑊
𝑠
; 𝐷
𝑧
=
𝐸𝐼
𝑥𝑤
𝑤
𝐼
𝑥𝑤
− 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑏𝑒𝑧𝑤ł𝑎𝑑𝑛𝑜ś𝑐𝑖 𝑝𝑜𝑗𝑒𝑑𝑦𝑛𝑐𝑧𝑒𝑗 𝑓𝑎𝑙𝑖 𝑤𝑧𝑑ł𝑢ż 𝑜𝑠𝑖 𝑝𝑜𝑑ł𝑢ż𝑛𝑒𝑗 (𝑧 𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑜𝑔ó𝑤)
𝑘𝑟𝑦𝑡𝑦𝑐𝑧𝑛𝑒 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙𝑛𝑒 𝑛𝑎𝑝𝑟. 𝑠𝑡𝑦𝑐𝑧𝑛𝑒 𝑝𝑟𝑧𝑦 𝑙𝑜𝑘𝑎𝑙𝑛𝑒𝑗 𝑢𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑒 𝑠𝑡𝑎𝑡𝑒𝑐𝑧𝑛𝑜ś𝑐𝑖: 𝜏
𝑐𝑟 ,𝑙
= 4,83 𝐸
𝑡
𝑤
𝑎
𝑚𝑎𝑥
𝑎
𝑚𝑎𝑥
− 𝑠𝑧𝑒𝑟𝑜𝑘𝑜ść ś𝑐𝑖𝑎𝑛𝑘𝑖 𝑓𝑎ł𝑑𝑦; 𝑎
𝑚𝑎𝑥
= max(𝑎
1
, 𝑎
2
) (jak na rysunku na 1 stronie)
𝑠𝑚𝑢𝑘ł𝑜ś𝑐𝑖 𝑤𝑧𝑔𝑙ę𝑑𝑛𝑒:
𝜆
𝑐,𝑔
=
𝑓
𝑦𝑤
3𝜏
𝑐𝑟 ,𝑔
; 𝜆
𝑐,𝑙
=
𝑓
𝑦𝑤
3𝜏
𝑐𝑟 ,𝑙
Współczynnik niestateczności:
𝜒
𝑐,𝑔
=
1,5
0,5+𝜆
𝑐,𝑔
≤ 1; 𝜒
𝑐,𝑙
=
1,15
0,5+𝜆
𝑐,𝑙
≤ 1
Nośnośd przy ścinaniu:
𝑉
𝑏𝑤 ,𝑅𝑑
=
χ
𝑐
𝑓
𝑦𝑤
𝛾
𝑀1
3
𝑤
𝑡
𝑤
𝜒
𝑐
= min(𝜒
𝑐,𝑙
; 𝜒
𝑐,𝑔
)
Belki ażurowe
Rozwiązanie dobre przy dużych rozpiętościach (powyżej 6 m), gdy decydujące są ugięcia.
Poniżej przedstawiona opcja z otworami okrągłymi, są też trapezowe; otwory okrągłe są łatwiejsze w
wykonaniu :P
Istotne wymiary: A
o
(średnica otworu), S – rozstaw otworów, H – wysokośd belki
Ostatnie otwory (tzn. te najbliżej podpór) należy zadeklowad.
Zastosowanie: belki z dużymi otworami – kładki dla pieszych, płatwie o dużej rozpiętości
belki z mniejszymi otworami – stropy, parkingi, słupy (dla stali o wyższych
wytrzymałościach,: S355, S460, Histar)
Wycinamy ze zwykłej belki
dwuteowej – masa belki się
nie ,za to wysokośd, a więc i
moment bezwładności,
zwiększyły się ⇒ uzyskamy
mniejsze ugięcia
A to nowy pomysł (nazwa
idei albo firmy wykonującej
– „Angelina TM” :P)
Można też dospawad tu
dodatkowe prostokątne
kawałki blachy (blaszki
podwyższające) i uzyskamy
jeszcze większą wysokośd
<3
