Konstrukcje metalowe 1

Przykład 9

1

Zaprojektować słup ramy hali o wymiarach i obciążeniach jak na rysunku.

DANE DO ZADANIA:

Rodzaj stali S235

tablica 3.1 PN-EN 1993-1-1

Rozstaw

podłużny słupów 7,5 [m]

Obciążenia zmienne:



Śnieg 0,8 [kN/m

2

]



Wiatr strona nawietrzna

(słupy) w

n

= 0,6 [kN/m

2

]



Wiatr strona zawietrzna

(słupy) w

z

= - 0,3 [kN/m

2

]



Pomijamy wpływ ssania wiatru na połaci dachowej

Obciążenia stałe:



Ciężar pokrycia + ciężar dźwigara + ciężar płatwi = 6 [kN/m]



Ciężar ścian bocznych 0,12 [kN/m

2

]



Ciężar słupa 0,5 [kN/m]

1.

Obliczenia sił wewnętrznych w słupach (obliczenia wykonane zostały uproszczoną
metodą ognisk)

1.1

Siły wewnętrzne w słupach od obciążenia wiatrem



Zakładamy, że sumaryczne obciążenie wiatrem działa tylko na stronę
nawietrzną. Dodatkowo przyjmujemy, że punkty przegięcia słupów znajdują
się w połowie wysokości między stopami a pasami dolnymi kratownic.



Parcie sumaryczne wiatru na stronę nawietrzną:

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 9

2



Reakcje poziome w punktach przegięcia:



Reakcje poziome całej ramy:



Reakcje pionowe



Momenty zginające:



W stopach słupów

 Na poziomie pasa dolnego kratownicy

1.2

Siły wewnętrzne w słupach od obciążenia śniegiem i od obciążeń stałych
kratownicy



Obciążenia stałe:



Obciążenia śniegiem:

1.3

Obciążenia obliczeniowe – najniekorzystniejsze



Słup lewy – nawietrzny



śnieg dominujący



wiatr dominujący



Słup prawy – zawietrzny



śnieg dominujący



wiatr dominujący

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 9

3

2.

Dobór przekroju poprzecznego

przyjęto przekrój HEB 200

, ,

,

,

,

,

,

2.1 Sprawdzenie klasy przekroju

tabela 5.2 PN-EN 1993-1-1

Klasa przekroju części wspornikowej

Klasa przekroju

części środkowej

Ścianki przekroju są klasy 1

3.

Długości wyboczeniowe słupa

Podatność węzłów
Założono, że w płaszczyźnie ramy stopa słupa będzie zamocowana sztywnie,
w kierunku podłużnym przegubowo. Górny koniec słupa będzie nieprzesuwny
(usztywniony tężnikami pionowymi dachu)



Górny koniec słupa względem osi y

Obliczamy zastępczy moment bezwładności kratownicy w przekroju a-a

Dla pasa górnego kratownicy przyjęto 2 kątowniki 75x75x6. Na pas dolny przyjęto
połówkę dwuteownika 300

– sztywność belki (kratownicy)

– sztywność słupa

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 9

4

Przyjęto



Dolny koniec słupa względem osi y

- Dla stopy sztywnej

Z nomogramu odczytano

dla układu przesuwnego



Górny koniec słupa względem osi z



Dolny koniec słupa względem osi z

- Dla stopy przegubowej

Z nomogramu odczytano

dla układu nieprzesuwnego



Smukłości słupa



Współczynnik zwichrzenia

4.

Sprawdzenie warunków nośności

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 9

5

Nośność przekroju zapewniona