Projekt belki drewnianej dla temperatury pokojowej |
||
Projektował: .........................................................
|
PF33 - Pluton ........ |
Sem. 4, rok akad. 2006/7
|
Zaprojektować belkę stropową z drewna litego/klejonego warstwowo klasy ........... o długości między podporami L = ......... m, jednoprzęsłową swobodnie podpartą na dwóch słupach drewnianych.
Belki o rozstawie a = ....... m wspierają strop lekki w pomieszczeniu mieszkalnym/ biurowym/ sklepowym/ magazynowym / garażowym, składający się z następujących warstw:
|
d5 = ............................................. hp,5 =............m, γ5 = .......... kN/m3 |
||
|
d4 = płyta z wełny skalnej PDP hins,4 = 0,04.m, γins,4 = 1,5 kN/m3 |
||
|
d3 = ..............................................hp,3 = ............m, γ3 = .......... kN/m3 |
||
|
|
|
pustka powietrzna
|
|
|
|
d2 = mata z wełny skalnej LW60 hins,2 =.........m, γins,2 = 0,6 kN/m3
|
|
d1 = ..............................................hp,1 = ..........m, γ1 =.........kN/m3 |
Sprawdzić stany graniczne nośności i użytkowalności belki dla następujących danych tabelarycznych.
fm,k =........MN/m2 |
E0,mean =.........GN/m2 |
E0,05 =........ GN/m2 |
Gmean=...... GN/m2 |
qk=....... kN/m2 |
|
|||||||||||
γG = 1,35 |
γQ = 1,50 |
kmod = |
Ld = L = ...... m |
γb = ......kN/m3 |
a = ....... m |
h:b = ....... |
γM= 1,3 |
|||||||||
unet,fin= L/..... = ............ |
|
|
|
|
|
Sprawdzenie stanów granicznych nośności:
Lp |
Wielkość |
Wzór |
Wartości liczbowe |
Wynik |
Jedn. |
|||||||
Obliczenie ciężaru własnego stropu bez uwzględnienia ciężaru własnego belki: |
|
|||||||||||
1 |
Gk,1 |
γ1 ⋅ hp,1 ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
2 |
Gk,2 |
γins,2 ⋅ hins,2 ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
3 |
Gk,3 |
γ3 ⋅ hp,3 ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
4 |
Gk,4 |
γ ins 4 ⋅ hins,4 ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
5 |
Gk,5 |
γ5 ⋅ hp,5 ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
6 |
Gk' |
Gk,1+Gk,2+Gk,3+Gk,4+Gk,5 |
|
|
kN/m |
|||||||
Obliczenie obciążenia zmiennego: |
||||||||||||
8 |
Qk |
qk ⋅ a |
|
|
kN/m |
|||||||
Przybliżone określenie maksymalnego obliczeniowego obciążenia ciągłego: |
|
|||||||||||
9 |
qd' |
Gk'⋅ γG + Qk ⋅ γQ |
|
|
kN/m |
|||||||
Przybliżone określenie maksymalnego obliczeniowego momentu zginającego: |
||||||||||||
10 |
M'd,max |
(qd' ⋅Ld2) / 8 |
|
|
KNm |
|||||||
Określenie wytrzymałości dopuszczalnej na zginanie: |
|
|||||||||||
11 |
fm,d |
(kmod ⋅ fm,k) /γM |
|
|
MN/m2 |
|||||||
Przybliżone określenie wskaźnika wytrzymałości przekroju poprzecznego belki przy założeniu n = h/b = .......: |
||||||||||||
12 |
σ'm,d = M'd,max /W' ≤ fm,d ⇒ W' ≥ M'd,max /fm,d |
|
|
m3 |
||||||||
Określenie wymiarów przekroju poprzecznego belki: |
||||||||||||
13 |
b' |
|
Przyjęto b = |
|
m |
|||||||
14 |
h' |
n ⋅ b' |
Przyjęto h = |
|
m |
|||||||
15 |
A |
b ⋅ h |
|
|
m2 |
|||||||
16 |
W |
(b ⋅ h2) / 6 |
|
|
|
|||||||
17 |
I |
(W⋅ h) / 2 |
|
|
m4 |
|||||||
Określenie obciążenia od ciężaru własnego belki: |
|
|||||||||||
18 |
Gb |
A ⋅ γb |
|
|
kN/m |
|||||||
Określenie obciążenia stałego: |
|
|||||||||||
19 |
Gk |
Gk' + Gb |
|
|
kN/m |
|||||||
Określenie obciążenia obliczeniowego: |
|
|||||||||||
20 |
qd |
Gk ⋅ γG + Qk ⋅ γQ |
|
|
kN/m |
|||||||
Obliczenie naprężeń od momentu zginającego: |
|
|||||||||||
21 |
Md,max |
(qd ⋅Ld 2) / 8 |
|
|
kNm |
|||||||
22 |
σm,d |
Md,max /W |
|
|
MN/m2 |
|||||||
Sprawdzenie warunku σm,d ≤ fm,d. W razie nie spełnienia warunku należy zwiększyć wymiar(y) i wprowadzić w dalszych obliczeniach. |
||||||||||||
Obliczenie smukłości sprowadzonej belki o prostokątnym przekroju poprzecznym: |
|
|
||||||||||
23 |
σm,crit |
|
|
|
MN/m2 |
|||||||
24 |
λrel,m |
|
|
|
[-] |
|||||||
Określenie współczynnika stateczności giętnej kcrit |
||||||||||||
Dla λrel,m: |
≤ 0,75 |
0,75 < λrel,m ≤ 1,4 |
> 1,4 |
|
||||||||
kcrit wynosi: |
1,0 |
1,56 - 0,75⋅λrel,m |
|
|
|
[-] |
||||||
Sprawdzenie warunku nośności: |
||||||||||||
σm,d /(kcrit⋅fm,d) ≤ 1 |
|
|
|
Sprawdzenie ugięcia belki stropowej swobodnie podpartej nie otynkowanej:
Ugięcia |
Wielkość |
Wzór |
Wartości liczbowe |
Wynik |
Jedn. |
od obciążenia stałego |
u1 = u1,M dla L/h ≥ 20 |
__ 5 ⋅ Gk ⋅ L4___ 384 ⋅ E0,mean ⋅ I |
|
|
m |
|
u1 = u1,M + u1,V dla L /h < 20 |
u1,M [1+19,2 (h/L)2]
|
|
|
m |
od obciążenia zmienne-go |
u2 = u2,M dla L/h ≥ 20 |
_ 5 ⋅ Qk ⋅ L4___ 384 ⋅ E0,mean ⋅ I |
|
|
m |
|
u2 = u2,M + u2,V dla L /h < 20 |
u2,M [1+19,2 (h/L)2]
|
|
|
m |
łączne |
ufin |
u1 + u2 |
|
|
m |
Wnioski: