PROJEKTOWANIE BELEK
PODSUWNICOWYCH
PROJEKTOWANIE BLACHOWNIC KL 4
Metoda Naprężeń Zredukowanych (MNZ)
• Metoda NZ jest alternatywną wobec metody szerokości
współpracującej (nośności nadkrytycznej)
• Stany graniczne naprężeń mogą stanowić kryterium
przekrojów współpracujących
• Panele poddane
xEd
,
zEd
,
Ed
traktujemy jak przekroje
klasy 3 gdy
1
γ
ρα
M1
ult,k
Ścianki bez usztywnień – PN EN 1993-1-
5
współczynnik stateczności miejscowej
• Szerokość współpracująca ścianki płaskiej b
ei
b
e
= b
p
dla ścianek wewnętrznych (środnik):
cr
ult,k
α
α
p
p
2
p
p
p
λ
0,673
λ
dla
,
λ
ψ
3
0,055
λ
ρ
0,673
λ
dla
1,00
ρ
PROJEKTOWANIE BLACHOWNIC KL 4
Metoda naprężeń zredukowanych
• Wytężenie środnika belki podsuwnicowej
.
t
I
S
V
,
t
l
F
σ
y
J
M
2
h
J
M
A
N
σ
w
y
1
Ed
w
ef
zEd
zEd
1
z
zEd
w
y
yEd
Ed
xEd
2
2
Ed
zEd
xEd
2
zEd
2
xEd
3τ
σ
σ
σ
σ
ult,k
y
α
f
PROJEKTOWANIE BLACHOWNIC KL 4
Metoda naprężeń zredukowanych
• Współczynnik
= min (
x
,
z
,
w
)
- sposób (a):
• Współczynnik - sposób (b):
2
2
Ed
zEd
xEd
2
zEd
2
xEd
3τ
σ
σ
σ
σ
M1
y
f
2
2
Ed
zEd
xEd
2
zEd
2
xEd
3τ
σ
σ
σ
σ
M1
y
f
2
2
2
/
/
/
/
w
z
x
z
x
PROJEKTOWANIE BLACHOWNIC KL 4
Metoda naprężeń zredukowanych
• Globalny mnożnik
cr
.
,
,
,
1
2
1
2
1
4
1
4
1
4
1
4
1
1
2
2
2
2
Ed
cr
cr
zEd
crz
crz
xEd
crx
crx
cr
crz
z
crx
x
crz
z
crx
x
crz
z
crx
x
cr
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Strona tytułowa
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Typy szyn dźwigowych h
rd
= 0,75h
r
KONSTRUKCJE WSPORCZE
SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Lokalne pionowe naprężenia ściskające (docisk
miejscowy)
w
ef
Ed
z,
Ed
oz,
t
l
F
σ
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
Efektywna długość
docisku
- Szyna współpracująca
(sztywno połączona z pasem):
- Szyna nie współpracująca:
- Szyny z podkładką sprężystą
o min. grubości 6 mmm:
3
w
rf
ef
t
I
3,25
l
3
w
ef
f,
r
ef
t
I
I
3,25
l
3
w
ef
f,
r
ef
t
I
I
4,25
l
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
Efektywna długość docisku:
I
r
– moment bezwładności szyny względem osi poziomej
I
rf
– moment bezwładności szyny i pasa współpracującego
o
szerokości efektywnej b
ef
względem osi poziomej
I
fef
– moment bezwładności pasa współpracującego o
szerokości efektywnej b
ef
względem osi poziomej
b
ef
= b
fr
+ h
r
+ t
f
b
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Wpływ skręcania wywołanego
niewspółosiowym
obciążeniem
e
y
0,5t
w
T
Ed
F
zEd
e
y
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Współczynniki materiałowe
Mo
= 1,00
M1
= 1,00
M2
= 1,25
Warunki poślizgu w stykach sprężonych
M3
= 1,25 SGN kat. C
M3ser
= 1,10 SGU kat. B
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Stan graniczny użytkowania
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Stan graniczny użytkowania
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Stan graniczny użytkowania
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
wg PN-EN 1993-6
• Alternatywny warunek nośności belki podsuwnicowej
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
KONSTRUKCJE WSPORCZE SUWNIC
stęzenia pionowe estakad
Estakada - słupy
• Schemat statyczny
Estakada
• Obciążenia
1. Ciężar własny dźwignicy i konstrukcji wsporczej
2. Oddziaływania dźwignicy
3. Obciążenie wiatrem:
3.1. obciążenia w stanie burzowym wg PN-EN 1991-1-4
3.2. obciążenia w stanie roboczym (v
k
= 18 m/s → q
k
=
0,20 kN/m
2
)
3.3. Obliczeniowa powierzchnia ładunku:
A = Q (Mg) [m
2
] dla Q < 125 kN
A = 3,5Q (Mg) [m
2
] dla Q > 125 kN
Estakada – słup dwugałęziowy
Estakada – podstawa gałęzi
podsuwnicowej
Estakada – podstawa gałęzi
zewnętrznej
Estakada - słupy
• Pręty złożone - wielogałęziowe
Założenia:
1. Słup złożony, ściskany i podparty na końcach przegubowo
jest obarczony wstępną imperfekcją geometryczną
e
o
= L/500
2. Deformacje sprężyste skratowania i przewiązek
uwzględnia się za pomocą ciągłej (rozmytej) sztywności
postaciowej S
v
Ograniczenia:
1. Pasy (przekroje gałęzi) są równoległe, a przedziały
modularne skratowania – jednakowe
2. Minimalna liczba przedziałów wynosi n = 3
Spełnienie powyższych wymagań pozwala traktować pręt
jako pełnościenny
Pręty złożone - wielogałęziowe
• Ściskanie osiowe – siła w pojedynczej gałęzi N
ch,Ed
N
ch,Ed
= 0,5N
Ed
+ (M
Ed
h
o
A
ch
)/2I
ef
)
gdzie
N
cr
=
2
EI
ef
/L
2
– zastępcza siła krytyczna
A
ch
– pole przekroju gałęzi
I
ef
– zastępczy moment bezwładności przekroju słupa
S
v
- sztywność postaciowa słupa
h
o
- osiowy rozstaw gałęzi
v
Ed
cr
Ed
o
Ed
Ed
S
N
N
N
1
e
N
M
Pręty złożone - wielogałęziowe
• Ściskanie mimośrodowe N
Ed
, M
Ed
– siła w pojedynczej
gałęzi N
ch,Ed
N
ch,Ed
= 0,5N
Ed
+ (M
Ed
h
o
A
ch
)/2I
ef
)
gdzie M*
Ed
– maksymalny obliczeniowy moment przęsłowy
v
Ed
cr
Ed
*
Ed
o
Ed
Ed
S
N
N
N
1
M
e
N
M
Pręty złożone - skratowane
Długość wyboczeniowa gałęzi L
ch
w słupach
skratowanych czworograniastych
Pręty złożone - skratowane
• Warunek nośności pojedynczej gałęzi i całego słupa:
gdzie
N
bRd
=
i
N
Rd
=
i
f
y
A
ch
/
M1
, i = y,z
I
ef
= 0,5A
ch
h
02
1,0;
N
N
1,0;
N
N
Rc
Ed
bRd
chd
y
Pręty złożone – sztywność skratowania
S
v
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
• Ramiona dźwigni w połączeniach podstaw słupów
(rys. 6.18)
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
•
Klasyfikacja węzłów ze względu na sztywność
A.
Sztywne podstawy słupów:
Ramy stężone
- Układ stężeń w ramach redukuje min 80 % przechyłu
poziomego - Smukłość względna słupa spełnia
warunki
(/
1
) 0,5 lub gdy
0,5 < (/
1
) 3,93 oraz S
jini
7[(2/
1
)-1]EJ
c
/L
c
lub gdy
(/
1
) 3,93 oraz S
jini
48EJ
c
/L
c
-
Ramy niestężone
S
jini
30EJ
c
/L
c
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
• Granice klasyfikacji
a) Strefa 1 – węzły sztywne
S
jini
k
b
EJ
b
/L
b
k
b
= 8 dla ram stężonych
k
b
= 25 dla ram niestężonych
a) Strefa 2 – węzły podatne
-
a) Strefa 3 – węzły
przegubowe
S
jini
< 0,5EJ
b
/L
b
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
• Początkowa sztywność obrotowa węzła S
jini
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
• A. Podstawy słupów podlegające siłom podłużnym
N
Ed
• Obliczeniowa nośność przy ściskaniu króćca
teowego F
cRd
)
3
2
(β
b
F
β
f
;
3f
f
t
c
b
2c
,
t
2c
b
;
b
f
F
j
ef
ef
Rdu
j
jd
M0
jd
y
ef
f
ef
ef
ef
jd
cRd
,
l
l
l
SŁUPY PEŁNOŚCIENNE
Obliczenia podstawy słupa wg PN-EN 1993-1-
8
• Strefa docisku pod zastępczym króćcem teowym
1
F
N
cRd
Ed