Opis techniczny.
Celem projektu było obliczenie konstrukcji stropu o rozpiętości teoretycznej podciągu 17,3 m. Strop ten jest złożony z trzech części łączonych na miejscu budowy przy pomocy spoin czołowych. Konstrukcja stropu spawana, dwuteowniki (I360) połączone z podciągiem ze pomocą śrub M20. Zebranie obciążeń dla stropu jest podane w tabeli 1. Przyjęto stal St3S, o obliczeniowej granicy plastyczności
dla elementów o grubości
. Obliczenia stropu przeprowadzono metodą stanów granicznych.
Wykorzystana literatura:
Bogucki Wł., Żyburtowicz M.: Tablie do projektowania konstrukcji metalowych. Arkady. Warszawa 2006.
Łubiński M., Filipowicz A., Żółtowski W.: Konstrukcje metalowe część 1. Arkady. Warszawa 2003.
Wykorzystane normy:
PN-82/B-03200 „Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.”
PN-82/B-02001 „Obciążenia budowli. Obciążenia stałe.”
PN-82/B-02003 „Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe.”
Sporządzono rysunki konstrukcyjne w skali 1:10 (połączenia w skali 1:5):
Rys. 1 - Strop na belkach stalowych. Widok.
Rys. 2 - Strop na belkach stalowych. Blachownica.
Rys. 3a - Strop na belkach stalowych. Połączenie belki z podciągiem nr 1.
Rys. 3b - Strop na belkach stalowych. Połączenie belki z podciągiem nr 2.
Rys. 4a - Strop na belkach stalowych. Belka przy połączeniu nr 1.
Rys. 4b - Strop na belkach stalowych. Belka przy połączeniu nr 2.
Do projektu dołączono wykaz stali obliczonych elementów.
Zestawienie obciążeń na 1 m2 stropu.
Tab. 1. Zestawienie obciążeń dla stropu na 1m2. |
|||||
Warstwa |
Ciężar objętościowy |
Grubość |
Obciążenie charakterystyczne |
Współczynnik obciążenia |
Obciążenie obliczeniowe |
|
|
|
|
|
|
|
[kN/m3] |
[m] |
[kN/m2] |
[-] |
[kN/m2] |
Obciążenia stałe wg. PN-82/B-02001 |
|||||
Płytki lastrikowe (Tablica Z2-2 poz. 11) |
|
0,020 |
0,760 |
1,20 |
0,912 |
|
|
|
|
|
|
Gładź cementowa (Tablica Z1-5 poz. 2) |
21,00 |
0,050 |
1,050 |
1,30 |
1,365 |
|
|
|
|
|
|
Styropian (Tablica Z1-7 poz. 23) |
0,45 |
0,050 |
0,023 |
1,20 |
0,027 |
|
|
|
|
|
|
Wylewka betonowa (Tablica Z1-6 poz. 13) |
23,00 |
0,030 |
0,690 |
1,30 |
0,897 |
|
|
|
|
|
|
Płyta żelbetowa (Tablica Z1-6 poz. 13) |
25,00 |
0,090 |
2,250 |
1,10 |
2,475 |
|
|
|
|
|
|
Obciążenie od ścianek działowych (Tablica 3) |
|
|
1,250 |
1,2 |
1,500 |
|
|
|
|
|
|
Obciążenie od belki stropowej I360 |
|
|
0,173 |
1,1 |
0,190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
gch= |
|
go= |
|
|
S= |
6,20 |
|
7,37 |
|
Obciążenie użytkowe |
|
|
pch= |
1,3 |
po= |
|
|
|
4,2 |
|
5,72 |
|
S= |
10,40 |
|
12,83 |
Dobór belki stropowej.
Moment zginający.
146,17 kNm
180,35 kNm
- rozpiętość teoretyczna podciągu
- rozstaw podciągów
Dobór przekroju dwuteownika.
Przyjęto 0,95
dla
- współczynnik zwichrzenia
- wskaźnik oporu plastycznego
- wytrzymałość obliczeniowa stali
Przyjęto dwuteownik I360. Charakterystyka przekroju:
Sprawdzenie klasy przekroju.
Stopa dwuteownika
2,67 < 9ε = 9,22
Środnik dwuteownika
22,69 < 66ε = 67,59
Przekrój jest klasy 1.
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (SGN).
0,75 < 1
Warunek SGN jest spełniony.
Uwaga:
Dla I320 o
warunek SGN nie jest spełniony
Sprawdzenie nośności przekroju na ścinanie.
145,45 kN
38,35 cm2
455,98 kN
0,31 < 1
Warunek nośności na ścinanie jest spełniony
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania (SGU).
0,99 cm
Warunek SGU jest spełniony
Obliczenie podciągu.
Dobór przekroju.
2,07 kN/m
2,27 kN/m
282,9 kN/m
2532,14 kNm
Potrzebny wskaźnik wytrzymałości:
12351,92 cm3
Przyjęto przekrój blachownicy:
832742,34 cm4
Sprawdzenie klasy przekroju.
stopa
6,15 < 9ε = 9,22 => klasa 1
środnik
82,67 < 78 ε = 79,88 => nie jest to przekrój klasy 2
82,67 < 107 ε = 107,53 = > klasa 3
Przekrój jest klasy 3.
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (SGN).
;
0,96 < 1
Warunek SGN jest spełniony
Sprawdzenie obliczeń.
334,38 cm2
2,58 kN/m
2,84 kN/m
2553,24 kNm
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (SGN).
;
0,96 < 1
Warunek SGN jest spełniony
Sprawdzenie nośności przekroju na ścinanie.
186 cm2
500,35 kN
2211,54 kN
0,27 < 1
Warunek nośności na ścinanie jest spełniony
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania (SGU).
4,27 cm
4,94 cm
Warunek SGU jest spełniony
Zmiana przekroju podciągu.
Przyjęto:
;
Przyjęto:
Sprawdzenie nośności.
Sprawdzenie nośności przekroju na ścinanie.
warunek nośności na ścinanie jest spełniony
Projektowanie spoiny.
Przyjęto:
;
Styk środnika.
Obliczenie żebra poprzecznego.
Przyjęto:
;
Odczytano:
współczynnik wyboczeniowy na podstawie krzywej „c”
Sprawdzenie warunku konstrukcyjnego.
lecz
Przyjęto:
warunek konstrukcyjny jest spełniony
Sprawdzenie klasy przekroju.
żebro
klasa 2
środnik
nie jest to przekrój klasy 1
Przekrój jest klasy 2.
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (SGN).
warunek SGN jest spełniony
Połączenie belki stropowej z podciągiem.
Przyjęto: śruby M20 klasy 5.6 (4) - w nawiasach klasa podkładki
Nośność na ścinanie.
Odczytano z Łubiński M., Filipowicz A., Żółtowski W.: Konstrukcje metalowe część 1. Arkady. Warszawa 2003. Tablica 3-15 str. 176.
Nośność na docisk.
lecz
Obliczenie ilości potrzebnych śrub.
Przyjęto:
Sprawdzenie przekroju osłabionego na ścinanie.
Sprawdzenie przekroju osłabionego na ścinanie.
warunek jest spełniony
warunek jest spełniony
6
h = 360 mm Ix = 19610 cm4
s = 143 mm Iy = 818 cm4
t = 19,5 mm Wx = 1090 cm3
g = 13 mm Wy = 114 cm3
r = 13 mm A = 97 cm2
m = 76,1 kg/m
tw = 15 mm
hw = 1240 mm
tf = 24 mm
bf = 310 mm