background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Etapy projektowania konstrukcji stalowych

 

Kształtowanie

To wybór rodzaju, kształtu i wstępnych wymiarów konstrukcji oraz jej elementów, a 
także rodzaju materiałów i połączeń.
Podstawę stanowi znajomość zasad kształtowania konstrukcji, doświadczenie, 
„erudycja inżynierska”

Na tym etapie projektowania 

inicjatywę 

przejmują inżynierowie architekci

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Etapy projektowania konstrukcji stalowych

 

Analiza statyczna

Polega na wyznaczeniu rozkładów i wartości sił wewnętrznych (momentów 
zginających, sił poprzecznych lub podłużnych w elementach konstrukcji dla 
najniekorzystniejszych układów obciążenia zewnętrznego.

Podstawę stanowi schemat statyczny i 
znajomość zasad mechaniki budowli

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Etapy projektowania konstrukcji stalowych

 

Wymiarowanie

Ma na celu ustalenie wymiarów poprzecznych przekrojów elementów konstrukcji tak 
aby spełnione były warunki nośności i sztywności.

Podstawę stanowi znajomość zasad 
mechaniki budowli i wytrzymałości 
materiałów

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Metoda stanów granicznych

 

Stan graniczny

Stan, w którym konstrukcja lub jej element zagraża bezpieczeństwu bądź przestaje 
spełniać określone wymagania użytkowe.

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Metoda stanów granicznych

 

Stan graniczny nośności

 Zniszczenie najbardziej wytężonych przekrojów elementów konstrukcji.

R

M

M

R

M

M

>

M  – największy moment zginający belkę, od jej ciężaru własnego i obciążenia 

użytkowego,

M

R

 – nośność przekroju belki, która zależy od wymiarów tego przekroju i 

wytrzymałości materiału.

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Metoda stanów granicznych

 Utrata stateczności części lub całości konstrukcji.

kr

N

N

kr

N

N

>

N  – siła ściskająca słup,
N

kr

  – siła krytyczna zależna od smukłości słupa i sposobu zamocowania jego 

końców (dla obciążeń większych od siły krytycznej słup traci stateczność).

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Metoda stanów granicznych

 

Stan graniczny użytkowania

 Nadmierne przemieszczenia, np. ugięcia konstrukcji pogarszające 

komfort 

użytkowania.

dop

a

a

>

a 

– maksymalne ugięcie belki (strzałka ugięcia),

a

dop

  – ugięcie dopuszczalne ze względu na funkcję konstrukcji.

a

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Obciążenia

 

Obciążenia stałe

np. ciężar elementów konstrukcyjnych, warstw izolacyjnych i wykończeniowych, 
przegród budowlanych i stałych elementów wyposażenia.

to obciążenia, których 
wartość, kierunek i 
położenie pozostają 
niezmienne w czasie 
użytkowania budowli

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Obciążenia

 

Obciążenia zmienne

np. obciążenia stropów w pomieszczeniach mieszkalnych, magazynowych lub 
przemysłowych.

to obciążenia, które mogą 
zmieniać wartość, 
kierunek lub położenie w 
czasie użytkowania 
budowli

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Obciążenia

 

Wartości charakterystyczne obciążeń

Są określone w normach obciążeń (tzw. wartości normowe) lub są ustalane przez 
projektanta, np. na podstawie wymiarów elementów i ciężarów objętościowych 
poszczególnych materiałów bądź według danych producenta.

Wartości charakterystyczne obciążeń uwzględnia się przy sprawdzaniu 

stanu 

granicznego użytkowania

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Obciążenia

 

Wartości obliczeniowe obciążeń

Uwzględniają różnice w stosunku do wartości charakterystycznych spowodowane 
np. niedokładnościami wykonawczymi.

Wartości obliczeniowe obciążeń uwzględnia się przy sprawdzaniu 

stanu 

granicznego nośności

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Wytrzymałość obliczeniowa stali

Współczynnik materiałowy uwzględniający rzeczywiste 
zmienności cech mechanicznych wyrobów hutniczych (wady 
materiałowe).

s

min

e

d

R

f

γ

,

=

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Zestawienie obciążeń (przykład)

Zestawić 

obciążenia 

stałe i zmienne na 
jednostkę długości 
(1 m) stalowej belki 
stropu Kleina.

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Zestawienie obciążeń (przykład)

Rzut stropu wraz z 
obszarem obciążenia 
przypadającego na belkę 
pośrednią

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Zestawienie obciążeń (przykład)

Przekrój stropu Kleina wraz z 
zaznaczonymi warstwami

background image

 

 

Konstrukcje stalowe

Zestawienie obciążeń (przykład)

Zestawienie obciążeń stałych i zmiennych, np. w formie tabelki

Obciążenie na 1 mb belki 

Rodzaj obciążenia 

Wartość 

γ

charakterystyczne 

obliczeniowe 

stałe 

kN/m

kN/m 

kN/m 

posadzka drewniana 

7,6 

1,1 

27

,

0

60

,

7

03

,

0

20

,

1

=

×

×

 

30

,

0

1

,

1

27

,

0

=

×

 

beton wyrównawczy 

24,0 

1,3 

15

,

1

0

,

24

04

,

0

20

,

1

=

×

×

 

50

,

1

3

,

1

15

,

1

=

×

 

beton izolacyjny 

11,0 

1,3 

92

,

0

0

,

11

07

,

0

20

,

1

=

×

×

 

20

,

1

3

,

1

92

,

0

=

×

 

cegła 

18,0 

1,1 

59

,

2

0

,

18

12

,

0

20

,

1

=

×

×

 

85

,

2

1

,

1

59

,

2

=

×

 

tynk 

19,0 

1,3 

46

,

0

0

,

19

02

,

0

20

,

1

=

×

×

 

59

,

0

3

,

1

46

,

0

=

×

 

 

 

 

razem           

39

,

5

=

k

g

 

razem  

44

,

6

=

g

 

zmienne 

kN/m

kN/m 

kN/m 

pom. hotelowe 

1,5 

1,4 

80

,

1

5

,

1

20

,

1

=

×

=

k

p

 

52

,

2

4

,

1

80

,

1

=

×

=

p

 

razem stałe i zmienne 

19

,

7

=

+

=

k

k

k

p

g

q

 

96

,

8

=

+

=

p

g

q

 

 


Document Outline