Opis techniczny
Zgodnie z powyższymi założeniami konstrukcyjnymi trzon słupa został zaprojektowany z
dwóch dwuteowników zwykłych o wysokości h=200mm. Rozstaw między pojedynczymi
gałęziami słupa, w osiach kształtowników, wynosi 230mm.
Przewiązki należy wykonać z płaskowników 180x120x10mm. Przewiązki te należy
przyspawać do gałęzi spoiną pachwinową o grubości a=6mm. Odległość, w osiach, między
poszczególnymi przewiązkami powinna wynosić 767mm.
Pokrywa słupa została zaprojektowana z płaskownika o wymiarach 340x250x12mm.
Pokrywę tą należy przyspawać do trzonu słupa za pomocą spoiny pachwinowej o grubości
spoiny a=6mm. Powierzchnia poprzeczna trzonu słupa będzie obrobiona mechanicznie np.
frezowana.
Do wykonania płytki centrującej należy użyć płaskownika o wymiarach 20x200x12mm.
Połączenie płytki centrującej z pokrywą słupa należy wykonać za pomocą spoiny
pachwinowej o długości l=100mm i grubości spoiny równej 4mm.
Dla wzmocnienia trzonu słupa zostało zaprojektowane żebro rozdzielcze poprzeczne
wykonane z płaskownika o wymiarach 222,5x200x12mm. Żebro należy przyspawać do gałęzi
słupa spoiną pachwinową o grubości 4mm i długości spoiny równej 100mm.
Do wykonania podstawy słupa należy użyć betonu klasy B15. Zakotwienie słupa należy
wykonać przy użyciu dwóch kotew fajkowych o średnicy 20mm.
1. Szczegółowe obliczenia statyczne
1.1. Trzon słupa
1.1.1. Dobór przekroju gałęzi słupa
Oszacowuję potrzebną powierzchnię przekroju gałęzi słupa ze względu na założoną siłę
obliczeniową oraz zadaną stal, z której mają być wykonane dwuteowniki.
Dane:
Nobl=10600kN
Stal St4V, zakładam 0 < t d" 16 mm => fd=235MPa, Remin=255MPa, Rm=410MPa
Oszacowuję minimalną wartość pola powierzchni całego przekroju słupa (2 gałęzi), które
wystarczy do przeniesienia zadanego obciążenia.
1060
45,11
23,5
W oparciu o normÄ™ PN-91/H-93407 i oszacowane minimalne pole przekroju dobieram
dwuteownik o wysokości h=200mm.
Charakterystyka wybranego dwuteownika jest następująca:
A=33,4 cm2
h=200mm
s=90mm
g=7,5mm
t=11,3mm<16mm
m=26,2 kg/m
Jx=2140cm4
Jy=117cm4
ix=8,0cm
iy=1,87cm
Pole powierzchni dwóch dwuteowników h=200mm jest równe:
2 33,4 66,8
- 1 -
Obliczam rozstaw między gałęziami, zakładając, że moment bezwładności względem osi
y-y trzonu słupa będzie o 10% większy niż moment bezwładności względem osi x-x.
1,1
2 16,37
2 163,7 2 0,5 90 253,7 Ä™ 32
2 320 2 0,5 90 230
Obliczam momenty bezwładności względem osi y-y i osi x-x dla przyjętego układu
dwuteowników.
4280
2 2 2140 4280 8,0
66,8
23
2 2 117 33,4 9068,3
2 2
9068,3
11,65
66,8
- 2 -
Sprawdzam trzon słupa ze względu na wyboczenie.
Obliczam odległości między przewiązkami, zakładając 9 przedziałów.
690
76,67 60 60 1,87 112,2 Å‚
9
Obliczam smukłości.
Z uwagi na założenia konstrukcyjne i określony w nich sposób podparcia,
głowicy oraz podstawy słupa, wartość współczynnika ź=0,7.
,
" Smukłość względem osi x 60,34
,
,
" Smukłość względem osi y 41,45
,
,
" Smukłość postaciowa 41,00
,
" Smukłość porównawcza 84 84 80,35
" Smukłość materiałowa 58,30
,

" Smukłość względna 0,75 0,713
,
Sprawdzam stan graniczny nośności.
10600
0,947 1
0,713 1 66,8 23,5
Komentarz:
Warunek stanu granicznego nośności został spełniony, co oznacza, że przekrój został
zaprojektowany prawidłowo. Stopień wykorzystania przekroju wynosi 94,7%.
Sprawdziłam też, czy istnieje możliwość doboru dwóch dwuteowników 180, ale wtedy
warunek stanu granicznego nośności nie został spełniony.
Sprawdzam stan graniczny nośności dla pojedynczej gałęzi słupa.
41,00

0, 510 0,859
80,35
1
1060
2
0,786 1
0,859 1 33,4 23,5
Komentarz:
Warunek stanu granicznego nośności dla pojedynczej gałęzi został spełniony i jest on
mniejszy niż dla całego trzonu słupa, co oznacza, że najpierw zniszczeniu ulegnie cały słup, a
dopiero potem, pojedyncze gałęzie.
- 3 -
1.1.2. Sprawdzenie klasy przekroju wybranego kształtownika
215 215
0,957
235
Smukłość półki
90 7,5 2 7,5
6,64 9 9 0,957 8,61
11,3
ó
Smukłość ścianki
200 2 11,3 2 7,5
21,65 33 33 0,957 31,56
7,5
ó
Z uwagi na fakt, iż zarówno smukłość ścianki, jak i półki, mieści się w granicach
dopuszczalnych dla przekroju klasy I
(wg normy PN-90/B-03200) cały przekrój należy zaliczyć do przekrojów klasy I.
- 4 -
1.1.3. Wymiarowanie przewiązek i dobór spoiny
Przyjmuję przewiązki wykonane z płaskowników 220x150x9.
Sprawdzam słuszność przyjętych wymiarów przewiązek ze względu na siły wynikające z
obciążenia siłą poprzeczną Q.
0,012 0,012 66,8 23,5
26,42
0,713
26,42 76,67
44,03
1 2 2 1 23
26,42 76,67
506,39
2 2
Obliczam pole powierzchni ścinania.
1 12 12
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
1 12
24
6 6
Sprawdzam warunek wytrzymałości przewiązek na zginanie.
24 23,5 564
506,39
0,898 1 Å‚
564
Sprawdzam warunek wytrzymałości przewiązek na ścinanie.
0,58 0,58 12 23,5 163,56
44,03
0,269 1 Å‚
163,56
- 5 -
Określam grubość nominalną spoiny.
2,5
0,7
0,2
16
gdzie:
anom  grubość nominalna spoiny [mm]
t2  grubość cieńszej z łączonych blach [mm]
t1  grubość grubszej z łączonych blach [mm]
2,5
0,7 11,3 7,91
0,2 10 2
16
Przyjmuję grubość nominalną spoiny równą 6mm.
Obliczam pole ścinania spoiny.
12 0,6 2 4 0,6 9,6
Obliczam moment bezwładności spoiny względem osi poziomej.
0,6 12 4 0,6 12
2 2 4 0,6 172,87
12 12 2
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
172,87
28,82
6
Obliczam naprężenia panujące w spoinie.
44,03
4,587 45,87
9,6
506,39
17,576 175,76
28,82
45,87 175,76 181,64
0,8 235 188,0
Komentarz
Naprężenia w spoinie nie przekraczają wartości dopuszczalnych.
- 6 -
1.2. Głowica słupa
1.2.1. Wymiarowanie płytki centrującej
Oszacowuję potrzebne pole powierzchni płytki centrującej.
1060
36,09
1,25 1,25 23,5
Przyjmuję długość płytki centrującej lpc = 200mm.
Orientacyjna szerokość płytki centrującej bpc jest równa:
36,09
1,80
20
Przyjmuję szerokość płytki centrującej bpc = 20mm.
Przyjmuję nominalną grubość spoiny do przyspawania płytki centrującej anom=4mm. Przyjęto, że
powierzchnia poprzeczna trzonu słupa będzie frezowana.
Obliczam potrzebną długość spoiny.
1060 0,25
8,81
4 0,4 0,8 23,5
2 8,81 2 0,4 9,61 Ä™ 10
- 7 -
1.2.2. Wymiarowanie przepony górnej
Przyjmuję jedno żebro usztywniające.
Obliczam pole przekroju przepony.
1,2 20 25 1,2 54
Obliczam moment statyczny względem osi y1.
1,2 20 10 25 1,2 20,6 858
Obliczam położenie osi y.
858 3
1
15,89
54
Obliczam moment bezwładności przepony względem osi y.
1,2 20 25 1,2
1,2 20 15,89 10
12 12
25 1,2 15,89 20,6 2301,73
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
2301,73
144,86
15,89
3
144,86 23,5 3404,31
2
1060 22,25
2948,125
8 8
2948,125
0,866 1
3404,31
Przyjmuję nominalną grubość spoiny do przyspawania żebra anom=4mm.
Obliczam potrzebną długość spoiny.
1060 0,25
8,81
4 0,4 0,8 23,5
2 8,81 2 0,4 9,61 Ä™ 10
- 8 -
1.3. Podstawa słupa
1.3.1. Masa słupa
Nobl=1060
mI200= 26,2 kg/m
Obliczam ciężar dwóch gałęzi słupa.
1
2 26,6 6,9 1,1 3,98
Å‚Ä™
100
Przyjmuję ciężar przewiązek równy 20% ciężaru gałęzi słupa).
1,2 3,98 4,77
Å‚
1060 4,77 1064,77
Å‚
Na podstawę słupa przyjmuję beton zbrojony B15 o wytrzymałości fcd=8MPa.
- 9 -
1.3.2. Pole powierzchni blachy podstawy słupa.
Obliczam pole powierzchni docisku Ac0.
1064,77
1330,97
0,8
40 35 1400
Obliczam pole powierzchni rozdziału Ac1.
2 2 40 2 35 35 2 40 12650
Obliczam współczynnik rozdziału.
12650
3,01 2,5 Ä™ 2,5
1400
Obliczam średnie naprężenie ściskające na powierzchnię rozdziału.
1064,77
0,09 0,9
12650 1400
Obliczam współczynnik korekcyjny do konstrukcji betonu.
2,5 1 0,09 2,5 1
2,5 2,5 2,29
0,67
Określam wytrzymałość obliczeniową betonu skorygowaną na docisk.
2,29 0,67 1,54
Sprawdzam warunek stanu granicznego nośności.
1064,77
0,496 1 Å‚
1400 1,54
1064,77
0,951 1 Å‚
1400 0,8
- 10 -
1.3.3. Obliczenie grubości blachy podstawy.
Współczynniki É wyznaczono na podstawie normy PN-85/B-03215 Tablica Z2-2.
1064,77
0,761 7,61
1400
Strefa 1.
230
1,150
200
0,840 184,8
0,761
184,8 33,245
23,5
Strefa 2.
85
0,425
200
0,538 118,36
0,761
18,36 21,293
23,5
Strefa 3.
1,732
0,761
1,732 75 23,369 Ä™ 34
23,5
- 11 -