Podręczniki i normy:
1. M. A
ubiński - Konstrukcje metalowe t.1, Arkady, Warszawa 1986(1998),
2. J. śmuda - Podstawy projektowania konstrukcji metalowych, Arkady,
Warszawa 1997,
3. K. Rykaluk - Konstrukcje metalowe. Podstawy i elementy, DWE, Wrocław
2001,
4. W. Bogucki - Tablice do projektowania konstrukcji metalowych, Arkady,
Warszawa 1996,
5. PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.
6. PN-82/B-02000 ObciÄ…\
enia budowli. Zasady ustalania wartości.
7. PN-82/B-02001 ObciÄ…\
enia budowli. ObciÄ…\
enia stałe.
8. PN-82/B-02003 ObciÄ…\
enia budowli. ObciÄ…\
enia zmienne technologiczne.
9. PN-B-03215:1998 Konstrukcje stalowe. Połączenia z fundamentami.
Projektowanie i wykonanie.
10. PN-ISO 5261:1994 Rysunek techniczny dla konstrukcji metalowych.
11. PN-B-06200:1997. Konstrukcje stalowe. Warunki wykonania i odbioru.
Wymagania podstawowe.
Określenie funkcji projektowanego stropu.
FunkcjÄ™ projektowanego stropu nale\
y przyjąć na podstawie zadanej
wartości charakterystycznej obcią\
enia u\
ytkowego z tabeli 1 normy
PN-82/B-02003. ObciÄ…\
enia budowli. ObciÄ…\
enia zmienne technologiczne.
Podstawowe obciÄ…\
enia technologiczne i monta\
owe.
A. Pokoje, pomieszczenia i sale
Lp. Przeznaczenie pomieszczenia i sposób jego u\
ytkowania ObciÄ…\
enie [kN/m2]
Stropy poddaszy oraz stropodachów wentylowanych, w których cię\
ar
1 pokrycia dachowego nie obciÄ…\
a konstrukcji stropu, z dostępem poprzez 0,5
wyłaz rewizyjny
2 Poddasza z dostępem z klatki schodowej 1,2
Pokoje i pomieszczenia mieszkalne w domach indywidualnych,
3 czynszowych, hotelach, schroniskach, szpitalach, wiezieniach, 1,5
pomieszczenie sanitarne itp.
Wszelkie pokoje biurowe, gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne
4 szkolne, szatnie i Å‚az
nie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza 2,0
u\
ytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne
Audytoria, aule, sale zebrań i sale rekreacyjne w szkołach, restauracyjne i
5 kawiarniane, widownie teatralne, koncertowe, kinowe, sale bankowe, 3,0
pomieszczenia koszar
Kuchnie w zakładach zbiorowego \
ywienia, podręczne składy w budynkach
6 3,5
u\
yteczności publicznej
Sale i pomieszczenia obciÄ…\
one tłumem ludzi w sposób statyczny, w
7 4,0
muzeach, świątyniach, oraz poczekalnie i szatnie przy du\
ych salach
Sale dworcowe, targowe, sportowe, taneczne, sceny teatralne i estradowe,
8 5,0
sklepy, sale sprzeda\
y domów towarowych
9 Pomieszczenia magazynowe sklepów, domów towarowych, poczty itp. 7,5
o stałych miejscach siedzących 3,0
ziemne
bez stałych miejsc siedzących 5,0
Trybuny
10
nadziemne o stałych miejscach siedzących 4,0
(stalowo-
bez stałych miejsc siedzących 8,0
\
elbetowe itp.)
Wiejskie budynki inwentarskie dla zwierzÄ…t o masie:
owce i świnie do 80 kg 3,0
11 świnie powy\
ej 80 kg 3,5
bydło i konie poni\
ej 100 kg 3,5
bydło i konie powy\
ej 100 kg 5,0
 B. Przestrzenie komunikacyjne
ObciÄ…\
enie [kN/m2]
klatki schodowe,
Lp. Przeznaczenie budowli (obiektów) i sposób ich u\
ytkowania
korytarze i halle galerie
niewspornikowe
Wszelkiego rodzaju budynki mieszkalne, szpitalne,
1 2,0 3,0
wiezienia
Biura, szkoły, zakłady naukowe, banki, przychodnie
2 2,5 4,0
lekarskie
Dojścia do wejść i wyjść audytoriów, auli, sal
3 3,0 4,0
(konferencyjnych, zebrań, sal rekreacyjnych w szkołach itp.)
Domy kultury, hale koncertowe, teatry, kina, kluby,
4 4,0 4,0
restauracje, kawiarnie, uczelnie
5 Muzea, świątynie, koszary 4,0 5,0
Dojścia do wejść i wyjść z dworców komunikacyjnych,
zakładów rozrywkowych, hal sportowych, trybun, oraz
6 5,0 5,0
innych pomieszczeń obcią\
onych stale lub dorywczo
tłumem ludzi w sposób dynamiczny
7 Domy towarowe, sklepy, hale targowe 6,0 6,0
C. Pomieszczenie o wartościach obcią\
enia ustalanych indywidualnie lecz nie mniej ni\
1)
Lp. Przeznaczenie budowli (obiektów) i sposób ich u\
ytkowania ObciÄ…\
enie [kN/m2]
Pomieszczenia produkcyjne w zakładach przemysłu drobnego,
1 lekkiego, rzemiosła, w stacjach telefonicznych, radiowych, 3,0
telewizyjnych
Laboratoria szpitalne, sale operacyjne i zabiegowe, pralnie w
2 3,5
budynkach mieszkalnych
3 Sale hydroterapii, rentgenowskie i sterylizatorskie w szpitalach
Stacje energetyczne, rozdzielnie, drukarnie, introligatornie, rzez
nie,
4 pralnie i suszarnie mechaniczne, pomieszczenia produkcyjne
5,0
innych zakładów przemysłowych nie wymienionych gdzie indziej
5 Maszynownie dz
wigów
6 Magazyny archiwów, bibliotek, towarów lekkich i przestrzennych
7 Sale wystawowe wyrobów przemysłu 6,0
na wy\
szych kondygnacjach 7,5
handlu
Przestrzenie
hurtowego
8 w parterze 10,0
magazynowe
ogólne spo\
ywcze w parterze 15,0
pomieszczenia produkcyjne i magazynowe 10,0
pomieszczenia przed i za piecami, komory
9 Piekarnie 7,5
rozrostu
ekspedycje i pozostałe 5,0
Wartości współczynnika obcią\
enia zmiennego
Wartość współczynnika
Lp. Rodzaj obciÄ…\
enia
obciÄ…\
enia Å‚f
Å‚
Å‚
Å‚
1 CiÄ™\
ary własne urządzeń stacjonarnych 1,2
CiÄ™\
ary własne materiałów cieczy 1,1
2 wypełniających urządzenia (oprócz
pozostałych materiałów 1,2
rurociągów)
cieczy 1,05
CiÄ™\
ary własne materiałów
3
pozostałych materiałów (zawiesiny,
wypełniających rurociągi
1,1
szlamy, materiały sypkie)
do 2,00 [kN/m2] 1,4
ObciÄ…\
enia równomiernie rozło\
one,
4 określone w tabl. 1, w zale\
ności od ponad 2,00 [kN/m2]do 5,0 [kN/m2] 1,3
wartości obcią\
eń
Ponad 5,00 [kN/m2] 1,2
5 Pozostałe obcią\
enia zmienne nie wymienione w tabl. 1 1,2
6 Siły tarcia 1) 1,2(0,8)
1)
Wartość 0,8 nale\
y przyjmować wówczas, gdy siła tarcia zwiększa bezpieczeństwo budowli.
Dobór grubości \
elbetowej płyty stropu
Przeznaczenie płyty Płyty Płyty
prefabrykow betonowane na
ane miejscu budowy
[mm]
PÅ‚yty stropowe w obiektach 40 60
budownictwa
powszechnego
PÅ‚yty pod przejazdami 100 120
Ponadto stosunek rozpiętości leff płyty do wysokości u\
ytecznej
przekroju d nie powinien być większy ni\
:
40  w przypadku płyt wolno podpartych jednokierunkowo
zbrojonych,
50  w przypadku płyt zamocowanych i ciągłych
jednokierunkowo zbrojonych oraz krzy\
owych.
Dobór warstw wykończeniowych stropu w zale\
ności
od jego przeznaczenia
Przykładowe rozwiązania:
Powy\
sze czynności pozwalają na określenie działających obcią\
eń stałych
wg: PN-82/B-02001 ObciÄ…\
enia budowli. ObciÄ…\
enia stałe.
Rozmieszczenie belek stropowych
Zestawienie obciÄ…\
eń działających na belkę stropową
"
Projektujemy belkÄ™ najbardziej obciÄ…\
onÄ…
Przykład 1: Zestawienie obcią\
eń na belkę stropową
1. ObciÄ…\
enia stałe powierzchniowe:
Współczynnik
ObciÄ…\
enie
ObciÄ…\
enie
obciÄ…\
enia
obliczeniowe
rodzaj charakterystyczne
[kN/m2]
Å‚ [kN/m2]
f
posadzka
betonowa
0,63 1,3 0,82
0,03Å"21,0
izolacja 0,05 1,2 0,06
Styropian  4cm
0,04Å"0,45
0,018 1,2 0,022
izolacja 0,05 1,2 0,06
płyta \
elbetowa
0,1Å"25,0
2,5 1,1 2,75
RAZEM: 3,25 - 3,71
2. ObciÄ…\
enie zmienne powierzchniowe:
Współczynnik Obcią\
enie
ObciÄ…\
enie
obciÄ…\
enia obliczeniowe
Rodzaj charakterystyczne
[kN/m2]
Å‚f [kN/m2]
ObciÄ…\
enie
zmienne 6,0 1,2 7,2
technologiczne
Przykładowe rozmieszczenie belek stropowych
Belka stropowa
Rozwa\
amy schemat szeregu belek wolno podpartych. Najbardziej obciÄ…\
ona belka zbiera obciÄ…\
enie z
szerokości 2,20 m.
ObciÄ…\
enia liniowe przypadajÄ…ce na jednÄ… belkÄ™.
ObciÄ…\
enia charakterystyczne
kN
" stałe: ,
qch=3,25Å"2,20=7.15[ ]
m
kN
pch=6,0 Å"2,20 =13,2 [ ]
" zmienne: .
m
ObciÄ…\
enia obliczeniowe:
kN
qo=3,72 Å"2,20 =8,20 [ ]
" stałe: ,
m
kN
po=7,20 Å"2,20 =15,85 [ ]
" zmienne: .
m
Schemat statyczny belek stropowych
szereg belek wolno podpartych
belka ciągła trójprzęsłowa
Rozpiętości obliczeniowe
L0
Rozpiętość obliczeniową belek nale\
y przyjmować równą osiowemu
rozstawowi podpór (ło\
ysk), a przy podparciu powierzchniowym lub
zamocowaniu w ścianach  równą:
1,05 L - w przypadku belek dwustronnie podpartych lub
zamocowanych,
- w przypadku wsporników lub skrajnych przęseł belek
1,025 L
ciągłych,
L0‡Ä… LƒÄ…0,5 h
przy czym , gdzie L - odległość w świetle między
ścianami lub ło\
yskiem a ścianą, h - wysokość belki.
Przykład 2: Schemat statyczny i rozpiętości obliczeniowe
belek
Rozpatrujemy schemat statyczny belki w postaci szeregu belek wolno podpartych.
Określenie rozpiętości obliczeniowej:
Szacunkowa wysokość przekroju poprzecznego:
1 1 1 1
h=śą ÷ źąÅ"L=śą ÷ źąÅ"550 =27,5 ÷22 [cm]
.
20 25 20 25
h=26,0 [cm]
Przyjęto wstępnie: .
Rozpiętości obliczeniowe przęseł skrajnych:
Lo=1,025 Å"L=1,025 Å"550 =564 [cm]
,
Lo‡Ä…LƒÄ…0,5 Å"h=550 ƒÄ…0,5 Å"26 =563 [cm]
. Warunek został spełniony.
Rozpiętości obliczeniowe przęseł środkowych:
Lo=L=550 [cm]
.
Oszacowanie przekroju belki stropowej
Przykładowe przekroje belek z kształtowników walcowanych
Przykłady belek o przekroju zło\
onym
Przykład 3: Oszacowanie przekroju belki stropowej
Z uwagi na warunki nośności
M
max
Ä…Ä…1
.
M
R
M =WÅ"f
R d
Przekształcając otrzymujemy:
M
max
W ‡Ä…
.
f
d
W omawianym przypadku
śąqoƒÄ… poźąÅ"Lo2 śą8,2ƒÄ…15,85źąÅ"5,642
.
M = = =95,63[kNm]
max
8 8
Minimalny wymagany wskaz
nik wytrzymałości:
M
9563 kNcm
max
W ‡Ä… = =406,9[cm3]
x
f kN .
d
23,5
cm2
W II stanie granicznym postulujemy
L
f Ä…Ä… f =
.
max dop
250
Maksymalne ugięcie belki wolno podpartej obcią\
onej równomiernie
wynosi
śąqkƒÄ… pkźą L4
5
.
f =
max
384 EJ
Z zało\
onego kryterium ugięcia wyznaczamy minimalny moment
bezwładności przekroju
śąqkƒÄ… pkźą L3Å"250
5
.
J ‡Ä…
x
384 E
W naszym przykładzie stosując powy\
szÄ… zale\
ność otrzymamy
śąqkƒÄ… pkźą L3Å"250
5 5 śą7,15ƒÄ…13,2źąÅ"10ć2Å"5503Å"250
.
J ‡Ä… = =5376,2[cm4]
x
384 E 384 20500
Na podstawie właściwych tablic wybieramy przekrój spełniający oba
kryteria jednocześnie.
Takim przekrojem jest I 260PN, dla którego
W =442,0[cm3] ,
x
J =5740[cm4] .
x
Do dalszych obliczeń mo\
emy te\
przyjąć I 270PE, o następujących
parametrach geometrycznych
W =429,0[cm3] ,
x
J =5790[cm4] .
x
Ostatecznie z uwagi na mniejszy ciÄ™\
ar przyjęto I 270 PE.