Opis techniczny
Zgodnie z powyższymi założeniami konstrukcyjnymi trzon słupa został zaprojektowany z
dwóch ceowników zwykłych o wysokości h=220mm. Rozstaw między pojedynczymi gałęziami
słupa, w osiach kształtowników, wynosi 182,8mm.
Przewiązki należy wykonać z płaskowników 180x150x10mm. Przewiązki te należy
przyspawać do gałęzi spoiną pachwinową o grubości a=8mm. Odległość, w osiach, między
poszczególnymi przewiązkami powinna wynosić 800mm.
Pokrywa słupa została zaprojektowana z płaskownika o wymiarach 320x270x12mm.
Pokrywę tą należy przyspawać do trzonu słupa za pomocą spoiny pachwinowej o grubości
spoiny a=8mm. Powierzchnia poprzeczna trzonu słupa będzie obrobiona mechanicznie np.
frezowana.
Do wykonania płytki centrującej należy użyć płaskownika o wymiarach 15x200x12mm.
Połączenie płytki centrującej z pokrywą słupa należy wykonać za pomocą spoiny
pachwinowej o długości l=80mm i grubości spoiny równej 4mm.
Dla wzmocnienia trzonu słupa zostało zaprojektowane żebro rozdzielcze poprzeczne
wykonane z płaskownika o wymiarach 140x140x12mm. Żebro należy przyspawać do gałęzi
słupa spoiną pachwinową o grubości 4mm i długości spoiny równej 80mm.
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 ceowniki.
Dane:
Nobl=860kN
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.
860
36,60
23,5
W oparciu o normÄ™ PN-91/H-93407 i oszacowane minimalne pole przekroju dobieram
ceownik o wysokości h=220mm.
Charakterystyka wybranego ceownika jest następująca:
A=37,4 cm2
h=220mm
s=80mm
e=21,4mm
g=9mm
t=12,5mm<16mm
m=29,4 kg/m
Jx=2690cm4
Jy=197cm4
ix=8,48cm
iy=2,3cm
Pole powierzchni dwóch ceowników h=220mm jest równe:
2 37,4 74,8
- 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 17,19
2 171,9 2 80 21,4 289,1 Ä™ 35
2 350 2 80 21,4 232,8
Obliczam momenty bezwładności względem osi y-y i osi x-x dla przyjętego układu
ceowników.
5380
2 2 2690 5380 8,48
74,8
23,28
2 2 197 37,4 10528,62
2 2
10528,62
11,86
74,8
- 2 -
Sprawdzam trzon słupa ze względu na wyboczenie.
Obliczam odległości między przewiązkami, zakładając 7 przedziałów.
720
80 60 60 2,3 138 Å‚
9
Obliczam smukłości.
Z uwagi na założenia konstrukcyjne i określony w nich sposób podparcia,
głowicy oraz podstawy słupa, wartość współczynnika ź=1.
" Smukłość względem osi x 84,90
,
" Smukłość względem osi y 60,69
,
" Smukłość postaciowa 34,78
,
" Smukłość porównawcza 84 84 80,35
" Smukłość materiałowa 69,95
,

" Smukłość względna 1,06 0,530
,
Sprawdzam stan graniczny nośności.
860
0,923 1
0,530 1 74,8 23,5
Komentarz:
Warunek stanu granicznego nośności został spełniony, co oznacza, że przekrój został
zaprojektowany prawidłowo. Stopień wykorzystania przekroju wynosi 92,3%.
Sprawdziłam też, czy istnieje możliwość doboru dwóch ceowników 200, ale wtedy warunek
stanu granicznego nośności nie został spełniony.
Sprawdzam stan graniczny nośności dla pojedynczej gałęzi słupa.
34,78

0,433 0,901
80,35
1
860
2
0,543 1
0,901 1 37,4 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
80 9 9
4,96 9 9 0,957 8,61 ó
12,5
Smukłość ścianki
220 2 12,5 2 9
19,67 33 33 0,957 31,56
9
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 180x150x10.
Sprawdzam słuszność przyjętych wymiarów przewiązek ze względu na siły wynikające z
obciążenia siłą poprzeczną Q.
0,012 0,012 74,8 23,5
39,8
0,530
39,8 80
68,38
1 2 2 1 23,28
39,8 80
795,98
2 2
Obliczam pole powierzchni ścinania.
1 15 15
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
1 15
37,5
6 6
Sprawdzam warunek wytrzymałości przewiązek na zginanie.
37,5 23,5 881,25
795,98
0,903 1 Å‚
881,25
Sprawdzam warunek wytrzymałości przewiązek na ścinanie.
0,58 0,58 15 23,5 204,45
68,38
0,334 1 Å‚
204,45
- 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 12,5 8,75
0,2 10 2
16
Przyjmuję grubość nominalną spoiny równą 8mm.
Obliczam pole ścinania spoiny.
15 0,8 2 2 0,8 15,2
Obliczam moment bezwładności spoiny względem osi poziomej.
0,8 15 2 0,8 15
2 2 2 0,8 405,17
12 12 2
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
405,17
54,02
7,5
Obliczam naprężenia panujące w spoinie.
68,38
4,499 44,99
15,2
795,98
14,734 147,34
54,02
44,99 147,34 154,02
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.
860
29,28
1,25 1,25 23,5
Przyjmuję długość płytki centrującej lpc = 200mm.
Orientacyjna szerokość płytki centrującej bpc jest równa:
29,28
1,46
20
Przyjmuję szerokość płytki centrującej bpc = 15mm.
Przyjmuję nominalną grubość spoiny do przyspawania płytki centrującej anom=4mm. Przyjęto, że
powierzchnia poprzeczna trzonu słupa będzie frezowana.
Obliczam potrzebną długość spoiny.
860 0,25
7,15
4 0,4 0,8 23,5
2 7,15 2 0,4 7,95 8
- 7 -
1.2.2. Wymiarowanie przepony górnej
Przyjmuję jedno żebro usztywniające.
Obliczam pole przekroju przepony.
1,2 14 27 1,2 49,2
Obliczam moment statyczny względem osi y1.
1,2 14 7 27 1,2 14,6 590,64
Obliczam położenie osi y.
590,64 3
1
12
49,2
Obliczam moment bezwładności przepony względem osi y.
1,2 14 27 1,2
1,2 14 12 7
12 12
27 1,2 12 14,6 9017,31
Obliczam wskaz
nik wytrzymałości.
9017,31
76,41
12
3
76,41 23,5 1795,67
2
860 14
1505
8 8
1505
0,84 1
1795,67
Przyjmuję nominalną grubość spoiny do przyspawania żebra anom=4mm.
Obliczam potrzebną długość spoiny.
860 0,25
7,15
4 0,4 0,8 23,5
2 7,15 2 0,4 7,95 8
- 8 -
1.3. Podstawa słupa
1.3.1. Masa słupa
Nobl=860kN
h=7,2 m
mI200= 29,4 kg/m
Obliczam ciężar dwóch gałęzi słupa.
1
2 29,4 7,2 1,1 4,66
Å‚Ä™
100
Przyjmuję ciężar przewiązek równy 20% ciężaru gałęzi słupa).
1,2 4,66 5,59
Å‚
860 5,59 865,59
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.
865,59
1081,99
0,8
40 30 1200
Obliczam pole powierzchni rozdziału Ac1.
2 2 40 2 30 30 2 40 11000
Obliczam współczynnik rozdziału.
11000
3,03 2,5 Ä™ 2,5
1200
Obliczam średnie naprężenie ściskające na powierzchnię rozdziału.
865,59
0,09 0,9
11000 1200
Obliczam współczynnik korekcyjny do konstrukcji betonu.
2,5 1 0,09 2,5 1
2,5 2,5 2,30
0,67
Określam wytrzymałość obliczeniową betonu skorygowaną na docisk.
2,3 0,67 1,54
Sprawdzam warunek stanu granicznego nośności.
865,59
0,468 1 Å‚
1200 1,54
865,59
0,902 1 Å‚
1200 0,8
- 10 -
1.3.3. Obliczenie grubości blachy podstawy.
Współczynniki É wyznaczono na podstawie normy PN-85/B-03215 Tablica Z2-2.
865,59
0,721 7,21
1200
Strefa 1.
182,8
0,831
220
0,500 110
0,721
110 19,27
23,5
Strefa 2.
108,6
0,494
220
0,667 146,74
0,741
146,74 25,71
23,5
Strefa 3.
1,732
0,741
1,732 49 12,14 Ä™ 26
23,5
- 11 -