Spis Treści
1.0. Opis Techniczny Do Projektu Konstrukcji Drewnianej
Wiązara Dachowego Kratowego ………………………………….........…....2
1.1. Ogólna koncepcja konstrukcji wiązara kratowego……………………………………...2
1.2. Przyjęte rozwiązania materiałowe………………………………………………………2
1.3. Dane do projektowania………………………………………………………………….2
1.4. Opis techniczny konstrukcji dachu……………………………………………………...2
1.5. Stężenia konstrukcji dachu……………………………………………………………...3
1.6. Zabezpieczenie przeciw korozji biologicznej konstrukcji dachu……………………….3
1.7. Normy uwzględnione przy projektowaniu……………………………………………...3
2.0. Obciążenia Wiązara………………………………………………….……...........5
2.1. Obciążenia stałe……………………………………………………………….…………5
2.2. Obciążenia zmienne………………………………………………………….…………..5
2.2.1. Obciążenie śniegiem……………………………………………….……….....5
2.2.2. Obciążenie wiatrem………………………………………………….…..……5
3.0. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ WIĄZARA……………………………....…….…..6
SIŁY W PRĘTACH UKŁADU.................................................................................7
5.0. Wymiarowanie Elementów Wiązara………………….…………..….......…...9
5.1. Wymiarowanie pasa górnego………………………………...…………..……………..10
5.2. Wymiarowanie pasa dolnego……………………………………………..…………….11
5.3. Wymiarowanie krzyżulców……………………………………………..……………...12
5.3.1. Krzyżulce ściskane……………………………………………………………12
5.3.2. Krzyżulce rozciągane…………………………………………………………13
6.0. Złącza……………………………………….......………………………...……….14
6.1. Wymiarowanie płytek w węźle A………………..……………………………………..14
6.2. Wymiarowanie płytek w węźle B………………………..……………………………..16
6.3. Wymiarowanie płytek w węźle C…………………….……….………………………..19
6.4. Wymiarowanie płytek w węźle D…………………………………..…………………..21
6.5. Wymiarowania połączenia pasa dolnego na długości. Węzeł E………..……………....24
Stan Graniczny Użytkowalności - Ugięcie Wiązara……………..….........26
7.1. Ugięcie od obciążenia stałego..........................................................................................26
7.2. Ugięcie od obciążenia śniegiem.......................................................................................27
7.3. Ugięcie od obciążenia wiatrem........................................................................................28
Rysunki Konstrukcyjne.......................................................................................28
Opis Techniczny Do Projektu Konstrukcji Drewnianej
Wiązara Dachowego Kratowego
1.1. Ogólna koncepcja konstrukcji wiązara kratowego.
Projekt konstrukcyjny obejmuje obliczenia statyczne i konstrukcję dachu drewnianego typu kratowego wg wymagań normy PN-B-03150:2000 opartej na EC 5. Konstrukcja budynku nie wchodzi w zakres opracowania. Przyjęto budynek o konstrukcji tradycyjnej : ściany murowane z elementów ceramicznych na zaprawie cementowo-wapiennej marki M3, stropy międzypiętrowe żelbetowe wylewane z betonu B20 zbrojone stalą A-III i A-0. Budynek ma szerokość w osiach ścian wynoszącą L = 17,50m. Długość budynku spełnia warunek H/L<2. Wysokość budynku nie przekracza 10 m. Schemat konstrukcji wiązara według tematu zadania.
1.2. Przyjęte rozwiązania materiałowe.
W projekcie konstrukcji dachu przyjęto następujące rozwiązania materiałowe:
wiązar dachowy o konstrukcji drewnianej kratowej dla rozpiętości 17,50m,
drewno sosnowe klasy C-30,
łączniki metalowe typu trzpieniowego i łączniki typu płytki kolczaste typu M16
w węzłach wg PN-B-03150:2000,
połączenia elementów konstrukcji wg wymagań PN i aprobaty technicznej dla odpowiednich płytek kolczastych,
zabezpieczenia przeciw korozji biologicznej drewna wg wymagań norm związanych z PN-B-03159:2000, PN-EN 335.1:1996, PN-EN 351, PN-EN 460.
1.3. Dane do projektowania:
drewno sosnowe klasy C-30
rozpiętość dachu l = 17500mm
wysokość wiązara wg h/l = 1/5 = 3500mm
rozstaw wiązarów a = 1450mm, zmieniono na 600mm
wymiary budynku H/L<2 i H<10m
lokalizacja budynku - II strefa obciążenia śniegiem
II strefa obciążenia wiatrem
połączenie w węzłach za pomocą płytek M16 i gwoździ 4,1/90
1.4. Opis techniczny konstrukcji dachu :
W wyniku analizy statycznej i wymiarowania zgodnie z zasadami PN-B-03150:2000 przyjęto następujące przekroje elementów konstrukcyjnych.:
poszycie w postaci deskowania o grubości 22mm,
pas górny z drewna klasy C-30 o przekroju 50x185mm ciągły na całej długości połaci
pas dolny z drewna sosnowego klasy C-30 o przekroju 50x125mm, ze stykiem w odległości 1,015m od węzła D pasa. Styk wykonano za pomocą 2 nakładek 30x125 mm oraz gwoździ 4,1/90 w liczbie 15 sztuk z każdej strony styku i każdej strony pasa,
krzyżulce z drewna klasy C-30 o przekroju 50x50mm ściskane i rozciągane,
połączenia w węzłach za pomocą płytek kolczastych typu M16 wg Aprobaty Technicznej ITB nrAT-15-3028/98,
wszystkie szczegóły połączeń pokazano na rysunkach konstrukcyjnych,
układ wiązarów, ich rozstaw, propozycję stężeń pokazano na rzucie budynku z układem elementów konstrukcji dachu.
1.5. Stężenia konstrukcji dachu.
Sztywność przestrzenną i nieprzesuwność konstrukcji dachu zapewniają:
deskowanie pełne na pasie górnym,
układ listew pod podsufitkę oraz deskowanie pasa dolnego,
na czas montażu wiązarów elementem zapewniającym sztywność i stateczność montażową wiązarów będą stężenia połaciowe w postaci deski 32x120mm przekątniowo mocowanej do pasa górnego i deski kalenicowej 32x120mm mocowanej gwoździami 5/150 mm,
1.6. Zabezpieczenie przeciw korozji biologicznej konstrukcji dachu.
Wg tablicy 1 PN-EN 460 (naturalna trwałość drewna), naturalna odporność drewna jest wystarczająca dla klasy zagrożenia 1, a w klasie 2 wskazane jest dodatkowe zabezpieczenie konstrukcji drewnianej. Konstrukcję wiązara dachowego nad budynkiem mieszkalnym można zakwalifikować do klasy 1, uwzględniając klasę trwałości konstrukcji 5 wynikającą z faktu, że drewno bielu jest kwalifikowane w 5 klasie trwałości.
Wg. tablicy B1 PN-EN 351-1 klasa zagrożenia 1 dotyczy konstrukcji pod przykryciem w warunkach suchych, zaś klasa 2 uwzględnia również konstrukcję pod przykryciem z ryzykiem zawilgocenia np. przeciekający dach po pewnym okresie użytkowania. uwzględniając możliwości wystąpienia warunków wynikających z klasy 2 zagrożenia przyjęto dodatkowe zabezpieczenie konstrukcji drewnianej za pomocą środka FOBOS M-2 w ilości 15kg/m3 drewna co czyni konstrukcję trudno podatną na zapalenie.
Łączniki metalowe - płytki kolczaste muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję. W klasie użytkowania 2 do której zakwalifikowano konstrukcję dachu płytki muszą być zabezpieczone warstwą Fe/Zn 12c PN-82/H-97018 (płytki cynkowane ogniowo).
1.7. Normy uwzględnione przy projektowaniu
1.PN-B-02000:1982 - Obciążenia konstrukcji,
2.PN-B-02001 :1982 - Obciążenia stale,
3.PN-B-03000:1990 - Zasady wykonywania obliczeń statycznych
4.PN-B-02011: 1977 - Obciążenia wiatrem,
5.PN-B-02010/AZ1:1980 - Obciążenia śniegiem,
6.PN-B-03150:2000 - Konstrukcje drewniane,
7.PN-EN 460:1997 - Naturalna trwałość drewna,
8.PN-EN 351-1 :1999 - Drewno lite zabezpieczone środkami ochrony,
9.PN-EN 335.1 :1996 - Trwałość drewna i materiałów drewnopochodnych.
10.Aprobata Techniczna ITB AT-15-3028/98 Złącza na płytki kolczaste
jednostronne Typu M16, M14, M20.
Dane projektowe:
-dźwigar z drewna sosnowego klasy: C-30
-rozpiętość dźwiga: L = 17500 mm
-wysokość dźwiga dla: H/L=1/5 H=3500 mm
-rozstaw dźwigarów w dachu: a =1450 mm (a1=600mm)
-pokrycie dachu: dachówka ceramiczna
-budynek o wymiarach: H/L<2 i H<10m
-stężenia dachowe w postaci skratowania
-połączenia w węzłach na płytki kolczaste
-obciążenie śniegiem II strefa
-obciążenie wiatrem II strefa
Geometria układu:
tgα=
α=21,8°
⇒
2.0. Zestawienie obciążeń.
2.1. Obciążenia stałe.
2.1.1. Obciążenia stałe pasa górnego.
Dachówka ceramiczna 0,80 x 1,2=0,96
Łaty
x 1,2=0,072
Kontrłaty 0,02 x 1,2=0,024
Folia PE 0,02 x 1,2=0,024
Deskowanie 0,15 x 1,2=0,18
Obciążenia stałe pasa dolnego
Wełna mineralna
x 1,2=0,192
Folia PE 0,02 x 1,2=0,024
Listwy pod łaty
x 1,2=0,052
Strop podwieszony 0,15 x 1,2=0,18
Ciężar własny dźwigara według PN-B-02001
Obciążenia zmienne.
Obciążenia śniegiem.
Przyjęto wg PN-EN 1991:1-3 dla II strefy śniegowej qk=0,9 kN/m2.
C-współczynnik kształtu dachu
Obciążenia wiatrem.
Przyjęto wg PN-B-02010:1977 dla II strefy wiatrowej qk=0,35 kN/m2.
Teren A - otwarty H<10m ⇒ Ce=1,0
β=1,8
C- współczynnik kształtu dachu
Wariant I
Wariant II
Obciążenie węzłów układu.
Obciążenie pasa górnego.
Obciążenie pasa dolnego.
Obciążenia skupione w węzłach w wyniku działania wiatru wg PN-B-02000.
-wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego
-wartość charakterystyczna obciążenia stałego
-współczynnik obciążenia (częściowy współczynnik bezpieczeństwa)
-współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych
dla obciążenia śniegiem S
dla obciążenia wiatrem W
Siły w prętach układu.
Siły od obciążeń jednostkowych Pi=1.
Siła w prętach |
Siły jednostkowe węzłów |
|||
|
Pg=1 |
Pd=1 |
Wl=1 |
Wp=1 |
G1 |
-4,03 |
-2,70 |
-2,28 |
-1,45 |
G2 |
-3,65 |
-2,70 |
-2,28 |
-1,45 |
G'1 |
-4,03 |
-2,70 |
-1,45 |
-2,28 |
G'2 |
-3,65 |
-2,70 |
-1,45 |
-2,28 |
D1 |
+3,75 |
+2,50 |
+1,95 |
+1,35 |
D2 |
+2,50 |
+1,46 |
+0,62 |
+1,35 |
D'1 |
+3,75 |
+2,50 |
+0,62 |
+2,68 |
K1 |
-0,92 |
0 |
-1,0 |
0 |
K'1 |
-0,92 |
0 |
0 |
-1,0 |
K2 |
+1,23 |
+1,43 |
+1,33 |
0 |
K'2 |
+1,23 |
+1,43 |
0 |
+1,33 |
4.2. Siły wewnętrzne w prętach układu.
Siły w prętach |
Siły wewnętrzne obliczeniowe od obciążeń |
Maksymalne siły w prętach |
|||
|
|
|
|
|
|
G1, G'1 |
-69,72 |
-14,18 |
-1,46 |
2,92 |
-83,90 |
G2, G'2 |
-63,14 |
-14,18 |
-1,46 |
2,92 |
-77,32 |
D1, D'1 |
64,88 |
13,13 |
1,25 |
-2,72 |
78,01 |
D2 |
43,25 |
7,67 |
0,40 |
-2,72 |
50,92 |
K1, K'1 |
-15,92 |
0 |
-0,64 |
0 |
-16,56 |
K2, K'2 |
21,28 |
7,51 |
0,85 |
0 |
29,64 |
- siły w prętach przy nowym rozstawie a1=0,60m
Siły w prętach |
Maksymalne siły w prętach przy rozstawie a=1,45m |
Maksymalne siły w prętach przy rozstawie a1=0,60m |
G1, G'1 |
-83,90 |
-34,72 |
G2, G'2 |
-77,32 |
-31,99 |
D1, D'1 |
78,01 |
32,28 |
D2 |
50,92 |
21,07 |
K1, K'1 |
-16,56 |
-6,85 |
K2, K'2 |
29,64 |
12,26 |
Obciążenie obliczeniowe prostopadłe do pasa górnego.
Belka dwuprzęsłowa
- momenty przy nowym rozstawie a1=0,60m
Obciążenie zginające dla pasa dolnego
Dla
α1=0,0545
α2=0,1130
αp=-0,1683
- momenty przy nowym rozstawie a1=0,60m
Wymiarowanie prętów układu.
Parametry materiałowe.
Dla drewna klasy C-30 MPa
Pas górny.
Przyjęto wstępnie przekrój 50x185mm.
Parametry przekroju:
Ad=50x185=9250mm2
Naprężenia w przekroju: Msd=G1d i Myd=M1d
a)przęsło:
b)podpora:
Efekt wyboczenia
Deskowanie eliminuje wyboczenie z płaszczyzny
Smukłość
Warunki nośności:
a)przęsło:
b)podpora:
Pas 50x185 spełnia warunki nośności całego przekroju.
Pas dolny.
Przyjęto wstępnie przekrój 50x125mm.
Parametry przekroju:
Ad=50x125=6250mm2
Największe wytężenie dla Nt,0,d=D1d i Myd=Mpd
Pas 50x125 spełnia warunki nośności całego przekroju.
Krzyżulce.
5.3.1. Krzyżulec ściskany.
Przyjęto wstępnie przekrój 50x50mm.
Parametry przekroju:
Ad=50x50=2500mm2
Naprężenia w przekroju
Wyboczenie z płaszczyzny dźwigara
Nośność
5.3.2. Krzyżulec rozciągany.
Przyjęto wstępnie przekrój 50x50mm.
Parametry przekroju:
Ad=50x50=2500mm2
Naprężenia w przekroju
Warunek nośności:
Krzyżulce 50x50 spełniają warunki nośności całego przekroju.
6.0. Złącza na płytki kolczaste
6.1. Wymiarowanie płytek w węźle A.
Pas górny:50 x 185mm
Pas dolny:50 x 125mm
D1d=32,28kN
G1d=-34,72kN
Wymiary maksymalne płytki:
przyjęto B=190mm
przyjęto L=458mm
Do wymiarowania przyjęto płytkę M16 BxL 190 x 458 mm.
PAS GÓRNY
AG,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki w pasie górnym
gdzie:
G1d- siła ściskająca w pasie górnym,
F1 - jednostkowa nośność obliczeniowa w (N/cm2) płytek kolczastych jednostronnych typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna tab.7-9. „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”, W. Nożyński. , zależna od:
β - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem włókien drewna,
α - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem wzdłużnym płytki,
Dla AG1 (pas górny) : β=0°, φ=α=21,8° ⇒ F1=100 N/cm
η - współczynnik zmniejszający nośność płytki z uwagi na docisk kolców do drewna,
zależny od kąta nachylenia połaci dachowej, dla α=21,8° ⇒ η=0,75
Rzeczywista powierzchnia kontaktu płytki:
Ponieważ Ageff=357,92cm2>Ag,min=231,47cm2 wstępnie przyjęta płytka okazała się wystarczająca do przeniesienia siły w pasie górnym.
PAS DOLNY
AD,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki w pasie dolnym
gdzie:
D1d- siła rozciągająca w pasie dolnym,
F1 - jednostkowa nośność obliczeniowa w (N/cm2) płytek kolczastych jednostronnych
typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna tab.7-9. „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”, W. Nożyński. , zależna od:
β - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem włókien drewna,
α - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem wzdłużnym płytki,
Dla AD,min (pas dolny) : β=0°, α=0° ⇒ F1=100 N/cm
η - współczynnik zmniejszający nośność płytki z uwagi na docisk kolców do drewna,
zależny od kąta nachylenia połaci dachowej, dla α=21,8° ⇒ η=0,75
Rzeczywista powierzchnia kontaktu płytki:
Ponieważ AD,eff=293,47cm2>Ag,min=215,20cm2 wstępnie przyjęta płytka okazała się wystarczająca do przeniesienia siły w pasie dolnym.
Sprawdzenie Płytek Na Ścinanie
F'1V - jednostkowa nośność obliczeniowa płytek kolczastych typu M16 na ścinanie interpolowana z tabl. 7-11. „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”,
W. Nożyński; dla α=21,8°.
Ponieważ F'1V=339N/cm < F1V=458 N/cm warunek nośności płytki ze względu na ścinanie został spełniony.
Przyjęto w węźle A 2xM16 o wymiarach 190x458 mm
6.2. Wymiarowanie płytek w węźle B.
G1d=34,72kN
G2d=31,99kN
K1d=6,85kN
P1d = 7,16kN
PAS GÓRNY
β=67,670 α=90-67,67=22,330
-nośność obliczeniowa płytek typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna (z tablicy 7.9 dla
i
interpolowana liniowo )
Wstępnie przyjęto płytkę M16 (B=57mm)
Długość płytki w pasie górnym:
KRZYŻULEC K1
gdzie:
-nośność obliczeniowa płytek typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna (z tablicy 7.9 dla
i
interpolowana liniowo )
Długość płytki w krzyżulcu:
Całkowita długość płytki L=16,74cm+13,42cm=30,16 cm
Ostatecznie przyjęto płytkę M16 BxL 57x305mm
Sprawdzenie powierzchni efektywnych:
>
Sprawdzenie pytki na ścinanie:
PdII=2,73kN
F'1V=
Ściskanie płytki siłą K1d=6,85kN
F'1C=
Nośność wg tab. 7-11 dla M-20
dla α=0 F1C=1135N/cm
dla α=90 F1V=570N/cm
Warunek nośności:
Warunek został spełniony
6.3. Wymiarowanie płytek w węźle C.
Siły działające na węzeł C:
P1d =7,16kN
G2d=31,99kN
K2d=12,26kN
PAS GÓRNY
Obliczenie powierzchni płytki potrzebnej do przeniesienia siły:
P1d = 5238N
i
AP,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki potrzebna do przeniesienia siły P1d
Przyjęto płytkę M16 76x152mm, usytuowaną jak na rysunku nr 4
Sprawdzenie płytki na ścinanie:
(z tab. 7-11, gdy i α =90°)
Do przeniesienia siły P1d przyjęto płytkę M16 76x152mm
KRZYŻULEC K2
Obliczenie powierzchni płytki potrzebnej do przeniesienia siły:
K2d = 12,26kN=12260N
i
(interpolowana z tab.7-9. dla αK2=43,6°, βK2=0°)
AK2,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki potrzebna do przeniesienia siły K2
PAS GÓRNY
Obliczenie powierzchni płytki potrzebnej do przeniesienia siły G2d
,
Do wymiarowanie wstępnie przyjęto płytki M16 267x763
Sprawdzenie powierzchni pracujących netto:
Sprawdzenie Płytek Na Ścinanie
(z tab.7-11, gdy α=21,8°)
Przyjęto w węźle C 2xM16 o wymiarach 76x152 mm i 267x763 mm
Wymiarowanie płytek w węźle D.
Przyjęto do obliczeń płytkę M16 229x407 mm
Siły działające na węzeł D:
D1d = 32,28kN, D2d = 21,07kN, K1d = 6,85kN, K2d = 12,26kN, P2d = 2,17kN
Obliczenie powierzchni płytek potrzebnych do przeniesienia sił:
PIId=D1d-D2d=32,28-21,07=11,21kN
PAS DOLNY
(interpolowana z tab.7-9. dla α=β=10,2°)
F1 - jednostkowa nośność obliczeniowa w (N/cm2) płytek kolczastych jednostronnych
typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna tab.7-9. „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”, W. Nożyński. , zależna od:
β - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem włókien drewna,
α - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem wzdłużnym płytki,
AD,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki potrzebna do przeniesienia sił
PIId=D1d-D2d i P2d
KRZYŻULEC K1
Obliczenie powierzchni potrzebnej do przeniesienia siły:
K1d=6,85kN
i
(interpolowana z tab.7-9. dla αK1=58,85°, βK1=0°)
F1 - jednostkowa nośność obliczeniowa w (N/cm2) płytek kolczastych jednostronnych typu M16 z uwagi na docisk kolców do drewna tab.7-9. „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”, W. Nożyński. , zależna od:
β - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem włókien drewna,
α - kąt między kierunkiem działania siły i kierunkiem wzdłużnym płytki,
AK1,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki potrzebna do przeniesienia siły K1
KRZYŻULEC K2
Obliczenie powierzchni potrzebnej do przeniesienia siły:
K2d=12,26kN
i
(z tab.7-9. dla αK2=43,6°, βK2=0°)
AK2,min - niezbędna (minimalna) powierzchnia płytki potrzebna do przeniesienia siły K2d
Sprawdzenie powierzchni efektywnych:
Usytuowanie płytek wg rys. nr 5 - Szczegół połączenia węzła ”D”
Sprawdzenie Płytek Na Ścinanie w kierunku sił D1d i D2d:
Warunek nośności przy ścinaniu i ściskaniu płytki:
Warunek nośności przy ścinaniu i rozciąganiu płytki:
Nośności płytki ze względu na ścinanie:
Naprężenia ścinające płytki od: D1d= 32,28 kN; D2d= 21,07 kN
Nośność obliczeniowa płytek typu M16 na ścinanie F1V [N/cm] dla:
F1V=450 N/cm
Nośności płytki ze względu na ściskanie:
Naprężenia ściskające płytki od: K1d= 7,628 kN
Nośność obliczeniowa płytek typu M16 na ściskanie F1C [N/cm] dla:
F1C=665 N/cm
Nośności płytki ze względu na rozciąganie:
Naprężenia rozciągające płytki od: K1d= 9,907 kN
Nośność obliczeniowa płytek typu M16 na rozciąganie F1T [N/cm] dla:
F1T=665 N/cm
Sprawdzenie nośności przy ścinaniu i ściskaniu płytki:
Sprawdzenie nośności przy ścinaniu i rozciąganiu płytki:
Warunki zostały spełnione:
OSTATECZNIE PRZYJĘTO PŁYTKĘ M16 229x407 mm
6.5. Wymiarowanie połączenia pasa dolnego na długości. Węzeł E.
Połączenie przyjęto w punkcie E przęsła środkowego, gdzie nie występuje moment zginający, w odległości od węzła D wynoszącej : lE = 0,2l2 = 0,2*5075 = 1015mm.
W punkcie E działa siła podłużna rozciągająca D2d = 21,07kN oraz obciążenie pasa:
Wd = (21,072+0,712)0,5=21,08kN
Zastosowano połączenie na gwoździe jednocięte:
Łączniki G 4,1/90mm
Określenie grubości nakładki:
tmax = (7d ; (13d-30) ρk / 400))= ( 28,7mm ; 22,1mm ) = 28mm = t1
gdzie: ρk=380kg/m3
przyjęto: t1=30mm t2=50mm
Długość penetracji:
=52,85mm>50mm (gwoździe nie mogą być wbijane w jednej osi)
Według PN-B-03150 nośność obliczeniową na docisk w złączach drewno-drewno odniesioną do płaszczyzny ścinania i do jednego łącznika, przyjmować należy jako minimalną ze wzorów:
Potrzebna liczba gwoździ:
Przyjęto po 30 łączników G 4,1/90 w połączeniu.
Rozmieszczenie gwoździ:
Obliczenie ugięć
7.1. Ugięcie od obciążeń stałych
Obciążenie charakterystyczne w węzłach układu:
Pręty |
Długość [mm] |
Pole
[mm] |
Ni1 |
Nik' |
Ni2 |
Nik'' |
Nik = |
Uinst
[mm] |
||||
|
|
|
P1=1
|
P1gk=3289 [N] |
P2=1
|
P2gk=1846 [N] |
Nik'+Nik'' [N] |
|
||||
|
4712 |
9250 |
-4,03 |
-13255 |
-2,70 |
-4984 |
-18239 |
2,090 |
||||
|
4712 |
9250 |
-3,65 |
-12005 |
-2,70 |
-4984 |
-16989 |
1,947 |
||||
|
4712 |
9250 |
-4,03 |
-13255 |
-2,70 |
-4984 |
-18239 |
2,090 |
||||
|
4712 |
9250 |
-3,65 |
-12005 |
-2,70 |
-4984 |
-16989 |
1,947 |
||||
|
5075 |
6250 |
3,75 |
12334 |
2,50 |
4615 |
16949 |
2,867 |
||||
|
7350 |
6250 |
2,50 |
8223 |
1,46 |
2695 |
10918 |
1,562 |
||||
|
5075 |
6250 |
3,75 |
12334 |
2,50 |
4615 |
16949 |
2,867 |
||||
|
1885 |
2500 |
-0,92 |
-3026 |
0 |
0 |
-3026 |
0 |
||||
|
1885 |
2500 |
-0,92 |
-3026 |
0 |
0 |
-3026 |
0 |
||||
|
5075 |
2500 |
1,23 |
4045 |
1,43 |
2640 |
6685 |
1,617 |
||||
|
5075 |
2500 |
1,23 |
4045 |
1,43 |
2640 |
6685 |
1,617 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ = |
18,604 |
Ostatecznie:
uinst1 = 0,5*18,604 = 9,302mm
ufin1 = 9,302*(1+0,6) = 14,883mm
7.2. Ugięcie od obciążenia śniegiem
Obciążenie charakterystyczne w węzłach układu:
Pręty |
Długość [mm] |
Pole [mm] |
Ni1 |
Nik' |
Ni2 |
Uinst
[mm] |
||
|
|
|
P1=1
|
P1Sk =2315 [N] |
P2=1
|
|
||
|
4712 |
9250 |
-4,03 |
-9329 |
-2,70 |
1,069 |
||
|
4712 |
9250 |
-3,65 |
-8450 |
-2,70 |
0,969 |
||
|
4712 |
9250 |
-4,03 |
-9329 |
-2,70 |
1,069 |
||
|
4712 |
9250 |
-3,65 |
-8450 |
-2,70 |
0,969 |
||
|
5075 |
6250 |
3,75 |
8681 |
2,50 |
1,469 |
||
|
7350 |
6250 |
2,50 |
5788 |
1,46 |
0,828 |
||
|
5075 |
6250 |
3,75 |
8681 |
2,50 |
1,469 |
||
|
1885 |
2500 |
-0,92 |
-2130 |
0 |
0 |
||
|
1885 |
2500 |
-0,92 |
-2130 |
0 |
0 |
||
|
5075 |
2500 |
1,23 |
2847 |
1,43 |
0,689 |
||
|
5075 |
2500 |
1,23 |
2847 |
1,43 |
0,689 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Σ = |
9,220 |
Ostatecznie:
uinst2 = 0,5*9,220 = 4,610mm
ufin2 = 4,610*(1+0,25) = 5,762mm
7.3. Ugięcie od obciążenia wiatrem
Obciążenie charakterystyczne w węzłach układu:
Pręty |
Długość [mm] |
Pole [mm] |
Ni1 |
Nik(W) |
Ni1 |
Nik(W) od |
Σ |
Ni2 |
Uinst |
|||
|
|
|
W1=1
|
Wn1k=492 [N] |
W2 = 1
|
Wo2k=-1550 [N] |
|
P2=1
|
|
|||
|
4712 |
9250 |
-2,28 |
-1122 |
-1,45 |
2248 |
1126 |
-2,70 |
-0,129 |
|||
|
4712 |
9250 |
-2,28 |
-1122 |
-1,45 |
2248 |
1126 |
-2,70 |
-0,129 |
|||
|
4712 |
9250 |
-1,45 |
-713 |
-2,28 |
3534 |
2821 |
-2,70 |
-0,323 |
|||
|
4712 |
9250 |
-1,45 |
-713 |
-2,28 |
3534 |
2821 |
-2,70 |
-0,323 |
|||
|
5075 |
6250 |
1,95 |
959 |
1,35 |
-2093 |
-1134 |
2,50 |
-0,192 |
|||
|
7350 |
6250 |
0,62 |
305 |
1,35 |
-2093 |
-1788 |
1,46 |
-0,256 |
|||
|
5075 |
6250 |
0,62 |
305 |
2,68 |
-4154 |
-3849 |
2,50 |
-0,651 |
|||
|
1885 |
2500 |
-1,0 |
-492 |
0 |
0 |
-492 |
0 |
0 |
|||
|
1885 |
2500 |
0 |
0 |
-1,0 |
1550 |
1550 |
0 |
0 |
|||
|
5075 |
2500 |
1,33 |
654 |
0 |
0 |
654 |
1,43 |
-0,158 |
|||
|
5075 |
2500 |
0 |
0 |
1,33 |
-2062 |
-2062 |
1,43 |
-0,499 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
-2,660 |
Ostatecznie:
uinst(w) = 0,5*(-2,660) = -1,330mm
ufin = 14,883+5,762= 20,646mm < ufin = 17500/600 = 29,2mm
warunek ugięcia został spełniony
8.0. Rysunki Konstrukcyjne
rys. nr 1 - Wiązar dachowy kratowy skala 1:20
rys. nr 2 - Szczegół połączenia węzła „A” skala 1:5
rys. nr 3 - Szczegół połączenia węzła „B” skala 1:5
rys. nr 4 - Szczegół połączenia węzła „C” skala 1:5
rys. nr 5 - Szczegół połączenia węzła „D” skala 1:5
rys. nr 6 - Szczegół połączenia węzła „E” skala 1:5
rys. nr 7 - Rzut konstrukcji dachowej skala 1:100
rys. nr 8 - Oparcie dźwigara na podporze skala 1:5
Str. 2 |
Projekt stalowej konstrukcji stropu belkowego |
P.B. K.K.S. |
Pozycja obliczeń |
Projekt konstrukcji drewnianej wiązara kratowego |
Str.1 |
|
Katedra konstrukcji betonowych i murowych Politechniki Białostockiej |
|