Wojskowa Akademia Techniczna

Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji

Katedra Budownictwa

KONSTRUKCJE METALOWE

PROJEKT STROPU STALOWEGO

Autor: Michał Gonciarz

Grupa: B8K1N1

Sprawdzający: dr inż. Henryk Król

Warszawa 2009

1. Schemat konstrukcji stropu

2. Zebranie obciążeń żeber

Przedmiot obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m	Współczynnik obciążenia γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m
OBCIĄŻENIA STAŁE Ciężar własny żebra - przyjęto IPN160 Płyta żelbetowa gr. 18 cm 0,18 x 25,0 x 1,0 Gładź cementowa gr. 3 cm 0,03 x 21,0 x 1,0 Parkiet drewniany gr. 2.0 cm 0.02 x 8,8 x 1,0 Tyk o gr. 2,0 cm 0,20 x 22,0 x 1,0 OBCIĄŻENIA ZMIENNE Obciążenie użytkowe - 3,5 kN/m^2 3,5 x 1,0	0,179 4,500 0,630 0,176 0,440 3,5	1,1 1,1 1,3 1,1 1,3 1,3	0,197 4,950 0,819 0,194 0,572 4,55
RAZEM:	Σ qk = 9,425	-	Σ qo = 11,282

3. Wyznaczanie wartości sił wewnętrznych

• długość obliczeniowa belki

l_o = µ · l l_o = 1,05 · 360 = 378 cm

• moment zginający:


M_max = 0,125 · 0,11282 · 378² = 2014,93 kNcm

• siła poprzeczna:


V_max = 0,5 · 0,11326 · 378 = 21,32kN

4. Przyjęcie przekroju belki

• potrzebny wskaźnik wytrzymałości

Dla stali St3SY i przyjętego przekroju żebra:

wytrzymałość obliczeniowa f _d= 215 MPa

współczynnik sprężystości podłużnej E = 205 GPa





Przyjęto IPN 160 o W_x = 116,7cm³

• charakterystyka geometryczna przekroju


A = 22,8 cm²

I_x = 934 cm⁴

I_y = 54,58 cm⁴

W_x = 116,7 cm³

W_y = 14,75 cm³

h = 16,0 cm

t_w = 0,63 cm

t_f = 0,95 cm

b_f = 7,4 cm

r = 0,63 cm

• określenie klasy przekroju




Środnik


- kl. 1

Półki




- kl. 1

przekrój spełnia warunki klasy 1

5. Stan graniczny nośności

• nośność obliczeniowa przy zginaniu

Dla klasy 1 dla IPN





• nośność obliczeniowa przy ścinaniu













5.1 Nośność belki (element jednokierunkowo zginany)





Element jest zabezpieczony przed zwichrzeniem, stąd


5.2 Nośność belki (element ścinany)





Warunki stanu granicznego nośności spełnione

6. Stan graniczny użytkowania

• ugięcie graniczne




• ugięcie rzeczywiste




Warunek f < f_max jest spełniony

7. Zebranie obciążeń belki głównej

Przedmiot obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m	Współczynnik obciążenia γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m
Obciążenia charakterystyczne od żebra (9,425 x 3,6 x 5)/5,4 Obciążenia obliczeniowe od żebra (11,282 x 3,6 x 5)/5,4 Ciężar własny belki - przyjęto IPE 360	31,417 0,571	1,1	37,607 0,628
RAZEM:	Σ qk = 31,988	-	Σ qo = 38,235

8. Wyznaczanie wartości sił wewnętrznych

• długość obliczeniowa belki

l_o = µ · l l_o = 1,05 · 540 = 567 cm

• moment zginający:


M_max = 0,125 · 0,38235 · 567² = 15 365,16 kNcm

- siła poprzeczna:


V_max = 0,5 · 0,38235 · 567 = 108,40kN

9. Przyjęcie przekroju belki

• potrzebny wskaźnik wytrzymałości

Dla stali St3SY i przyjętego przekroju żebra:

wytrzymałość obliczeniowa f _d= 215 MPa

współczynnik sprężystości podłużnej E = 205 GPa





Przyjęto IPE 360 o W_x = 903,7 cm³

• charakterystyka geometryczna przekroju

A = 72,73 cm² I_x = 16270 cm⁴ I_y = 1043 cm⁴

W_x = 903,7 cm³ W_y = 122,8 cm³ h = 36,0 cm

t_w = 0,80 cm t_f = 1,27 cm b_f = 17 cm r = 1,8 cm

• określenie klasy przekroju




Środnik


- kl. 1

Półki


- kl. 1


przekrój spełnia warunki klasy 1

10. Stan graniczny nośności

• nośność obliczeniowa przy zginaniu




• nośność obliczeniowa przy ścinaniu













10.1 Nośność belki (element jednokierunkowo zginany)





Element jest zabezpieczony przed zwichrzeniem, stąd


10.2 Nośność belki (element ścinany)





Warunki stanu granicznego nośności spełnione

11. Stan graniczny użytkowania

- ugięcie graniczne




- ugięcie rzeczywiste




Warunek f < f_max jest spełniony

12. Połączenie belki głównej z żebrem

Przyjęto połączenie pachwinowo spawane

Siła poprzeczna z żebra - V = 21,32Kn

• warunek dla spoiny




Połączenie żebra z belką główną przewidziano jako przegubowe, mamy więc do czynienia tylko z siłami ścinającymi. Powyższy warunek przyjmuje postać:




χ = 0,7 dla stali R_e ≤ 255 MPa (St3SY)




Przyjmuję spoinę grubości 3 mm







Sprawdzenie warunku




Warunek spełniony

2







---