background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

]

[m

3

2

÷

=

d

]

[m

L

h

k

÷

=

]

14

1

10

1

[

]

[m

1. Płatew dachowa  - rozplanowanie [Rys. 1] 
1.1 Geometria wiązara   -  
Warunki:  
                                                                             

 

 

 
               
                                                                                                             

                            
          
         Nachylenie połaci  -   2 – 10% 
 
             

 

 
 
Przyjmuje nachylenie połaci dachu  α = 6

°

  

 

 

Przyjęte przekroje :     [Rys. 2] 
       

3000

=

d

 [mm] 

       

1508

=

a

  [mm] 

       

1500

1

=

h

 [mm] 

       
1.2 ObciąŜenie od stropodachu  
 - cięŜar stały – [pokrycie dachowe] – płyty warstwowe „REMO” 
 - obciąŜenie śniegiem -  II strefa klimatyczna       

         

8

,

0

0

,

1

0

,

1

=

=

=

=

α

α

µ

µ

t

e

k

t

e

C

C

S

C

C

S

        

        

2

72

,

0

9

,

0

0

,

1

0

,

1

8

,

0

9

,

0

m

kN

S

S

k

=

=

=

             

         

2

784

,

0

5

,

1

56

,

0

m

kN

S

S

f

k

=

=

=

γ

 

gdzie :    L – rozpiętość  w osiach podpór wiązara    
               d – podział pasa dolnego                                                                                          
               a – podział pasa górnego                                                                                           
               h

k

 – wysokość wiązara                                                                                            

               h

1

 – wysokość wiązara ponad linia okapu               

               h

2

 – wysokość wiązara pod linia okapu                                                                                          

Eurokod EN 1991-1-3:2003 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

β

=

C

C

q

p

e

k

k

4

,

0

9

,

0

=

=

z

z

C

C

 
 
 - obciąŜenie wiatrem –          
                         

                                                                                               ObciąŜenie charakterystyczne                                                          

           

2

35

,

0

350

m

kN

Pa

q

k

=

=

                                        Wartość char.  ciśnienia prędkości wiatru :                 

          

0

=

w

C

                                                                      Współczynnik ekspozycji        

                                                                                               Współczynnik ciśnienia zewnętrznego     
                                                                                
           
                                                                                                Współczynnik  podatności porywów wiatru    
          
- wartość logarytmicznego dekrementu tłumienia drgać dla konstrukcji stalowych  

 = 0,06  

- okres drgań własnych :  
      

                             

198

,

0

15

7

,

7

1

,

0

1

,

0

0

=

=

=

L

H

T

          

- Według rysunku 1 PN – 77/B-02011   hala jest nie podatna na działanie porywów wiatru i  

β

 = 1,8 

           
 
      ObciąŜenie charakterystyczne dla ściany nawietrznej 

                                                      

2

453

,

0

8

,

1

)

9

,

0

(

8

,

0

35

,

0

m

kN

p

k

=

=

                                                      

      ObciąŜenie charakterystyczne dla ściany zawietrznej : 

                                                     

2

20

,

0

8

,

1

)

4

,

0

(

0

,

1

25

,

0

m

kN

p

k

=

=

   

Zebranie obciąŜeń 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Lp. 

                   Element 

ObciąŜenie 

charakterystyczne 

f

γ

 

ObciąŜenie 

obliczeniowe 

1. CięŜar pokrycia 

1,19 

 

1,2 

1,392 

2. CięŜar instalacji 
podwieszonych 

0,15 

1,2 

0,18 

ObciąŜenia 

Stałe 

3. ObciąŜenie ściagów 

0,25 

1,2 

0,3 

 

 

 

q

= 0,159 

 

q

=1,872

 

ObciąŜenia 

zmienne 

3. ObciąŜenie śniegiem 

0,72 

1,5 

1,08 

 

4. ObciąŜenie wiatrem 
- strona nawietrzna 
- strona zawietrzna 

 

-0,453 

-0,20 

 

1,3 

 

-0,634 
-0,294 

Norma   PN – 77/B – 02011 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

1.4 Wymiarowanie płatwi zginanych dwukierunkowo 
      1.4.1     Zebranie obciąŜeń na kierunki: 

WzdłuŜ osi X:   

                               

m

kN

S

S

m

kN

q

q

m

kN

a

S

S

m

kN

a

q

q

x

x

o

o

62

,

1

6

cos

63

,

1

cos

8

,

2

6

cos

82

,

2

cos

63

,

1

508

,

1

08

,

1

82

,

2

508

,

1

872

,

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

o

o

α

α

 

 

 

Schemat statyczny :  

                    

 

  

 

Obliczenia RM – WIN 

 

 

Wykresy Momentów:                    M

max

 = 22,9 kNm 

 

 

Wykresy sił tnących :                       V

max 

= 18kN 

 

WzdłuŜ osi Y:   

                               

m

kN

S

S

m

kN

q

q

y

y

17

,

0

6

sin

62

,

1

sin

295

,

0

6

sin

82

,

2

sin

=

=

=

=

=

=

o

o

α

α

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

 

Schemat statyczny 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Obliczenia RM – WIN 

 

 

Wykresy Momentów:                                    M

max 

= 2,6 kNm 

 

 

 

Wykresy Sił tnących                                      V

max

 = 2kN 

 

 

Schemat statyczny po zastosowaniu ściągów 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

 

Obliczenia RM – WIN po zastosowaniu ściągów 

 

Wykresy Momentów:                                    M

max 

= 0,6 kNm 

 

 

 

Wykres sił tnących                                           V

max 

= 1 kN 

 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 Obliczenie sił  rozciągających w ściągach  

                 

2

)

(

B

q

S

n

S

y

y

+

=

 

                 

kN

S

kN

S

kN

S

kN

S

696

,

6

2

2

,

7

)

295

,

0

17

,

0

(

4

022

,

5

2

2

,

7

)

295

,

0

17

,

0

(

3

348

,

3

2

2

,

7

)

295

,

0

17

,

0

(

2

674

,

1

2

2

,

7

)

295

,

0

17

,

0

(

1

4

3

2

1

=

+

=

=

+

=

=

+

=

=

+

=

 

                 

kN

B

q

S

S

y

y

57

,

8

67

cos

2

4

2

2

,

7

)

295

,

0

17

,

0

(

cos

2

4

2

)

(

5

=

+

=

+

=

o

β

 

1.6 Wstępne przyjęcie przekroju 

 

                     

1

max

R

L

M

M

ϕ

                  przyjmuje 

L

ϕ

 = 1  

                  
             

max

M

 = 22,90 kNm = 2290 kNcm    

             

235

=

d

f

 MPa = 23,5 kN/cm

             

44

,

97

5

,

23

2290

max

=

=

d

x

f

M

W

 cm

 

Przyjmuje  Dwuteownik  I200 

Wymiary przekroju 
h = 200 mm   b

f

 = 90 m 

t

w

 = 7,5 mm   t

f

 = 11,3 mm 

r = 7,5 mm   r

1

 = 4,5 mm 

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

y

y

x

x

2

0

0

90

7,5

1

1

,3

Cechy geometryczne przekroju 
A = 33,40 cm

2

 

A

vy

 = 15,00 cm

2

  

A

vx

 = 20,34 cm

2

 

W

x

 = 214,0 cm

3

  

W

y

 = 26,00 cm

3

 

J

x

 = 2140 cm

4

  

J

y

 = 117,0 cm

4

 

i

x

 = 8,000 cm  i

y

 = 1,870 cm 

I

ω

 = 10400 cm

6

  

I

Τ

 = 14,60 cm

4

 

W

ω

 = 244,0 cm

4

  

S

x

 = 124,0 cm

3

 

m = 26,20 kg/m 
U = 0,709 m

2

/mb  

U/A = 212,2 m

-1

 

 
1.7  Sprawdzenie przekroju płatwi na zginanie 
  a) w przęśle 

 

 

określenie klasy przekroju  

-

 

klasa środnika 

Określenie smukłości środnika 

         

w

w

s

t

b

=

λ

       gdzie:    

         

)

(

2

r

t

h

b

f

w

+

=

 => 

mm

b

w

4

,

168

)

5

,

4

3

,

11

(

2

200

=

+

=

 

 

         

45

,

22

5

,

7

4

,

168

=

=

s

λ

                   

ε

λ

<

33

s

 dla klasy 1 

        

d

f

215

=

ε

   f

d

 dla stali St3S = 235 MPa  a więc  

956

,

0

235

215

=

=

ε

 

 
         Sprawdzenie warunku dla klasy 1 
                                  

55

,

31

956

,

0

33

45

,

22

=

<

  

Spełniony 

Środnik  jest klasy 1 
 
-

 

klasa półki 

Określenie smukłość półki 

       

f

p

p

t

b

=

λ

    gdzie :   

       

r

t

s

b

w

p

=

)

(

5

,

0

 =>

mm

b

p

75

,

36

5

,

4

)

5

,

7

90

(

5

,

0

=

=

 

 

       

25

,

3

3

,

11

75

,

36

=

=

p

λ

                

ε

λ

<

9

p

 dla klasy 1 

   

d

f

215

=

ε

   f

d

 dla stali St3S = 235 MPa  a więc  

956

,

0

235

215

=

=

ε

 

              
                            Sprawdzenie warunku dla klasy 1 

                            

6

,

8

956

,

0

9

25

,

3

=

<

      Spełniony 

        

Półka jest klasy 1 

 

WNIOSEK:   Cały przekrój   jest klasy 1 

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

 

d

x

p

Rx

f

W

M

=

α

                   przyjmuje   

p

α

 = 1 

      

5029

5

,

23

214

1

=

=

Rx

M

      kNcm = 50,29 kNm    

           

d

y

p

Ry

f

W

M

=

α

                   przyjmuje   

p

α

 = 1 

     

611

5

,

23

26

1

=

=

Rx

M

           kNcm = 6,11kNm    

 

Nośność na zginanie 

                  

1

1

1

+

Ry

y

Rx

L

x

M

M

M

M

ϕ

 

                  

1

11

,

6

6

,

0

29

,

50

90

,

22

+

 

                  

1

55

,

0

                   Nośność na zginanie zachowana 

 
b) na podporze  

 

zastępujemy działanie  momentu siłą osiową  

    B = 1,57 m  

    

m

l

l

l

w

w

76

,

1

57

,

1

12

,

1

12

,

1

1

=

=

=

                             

 

smukłość giętna pasa ściskanego (dolnego) 

               

yf

w

i

l

=

λ

                     

               

026

,

0

090

,

0

289

,

0

289

,

0

=

=

=

f

yf

b

i

 

                    

7

,

67

026

,

0

76

,

1

=

=

λ

 

 

smukłość względna pasa

 

                 

p

λ

λ

λ

=

 

 

                      

842

,

0

34

,

80

7

,

67

34

,

80

235

215

84

=

=

=

=

λ

λ

p

           według krzywej „C” 

854

,

0

=

L

ϕ

        

 

                      

1

1

1

+

Ry

y

Rx

L

x

M

M

M

M

ϕ

 

                       

1

11

,

6

6

,

0

29

,

50

854

,

0

9

,

22

+

 

                  

1

63

,

0

                   Nośność na zginanie zachowana 

 

 
 
 
 
 
 

gdzie : l

w

 długość wyboczeniowa wspornika 

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

 
1.8  Sprawdzenie przekroju płatwi na ścinanie 
        a ) wzdłuŜ osi  y 

               

1

max

<

R

V

V

                                                        

               

kN

V

kN

V

cm

A

f

A

V

R

V

d

V

R

18

45

,

204

5

,

23

15

58

,

0

15

20

75

,

0

58

,

0

max

2

=

=

=

=

=

=

 

               

1

088

,

0

45

,

204

18

<

=

       Nośność zachowana 

  b ) wzdłuŜ osi  x 

               

1

max

<

R

V

V

   

               

kN

V

kN

V

cm

t

b

A

f

A

V

R

f

f

V

d

V

R

1

,

0

23

,

277

5

,

23

34

,

20

58

,

0

34

,

20

13

,

1

9

2

2

58

,

0

max

2

=

=

=

=

=

=

=

 

               

1

0004

,

0

23

,

277

1

,

0

<

=

       Nośność zachowana 

1.9 Sprawdzenie nośności na zginanie przy wpływie siły poprzecznej  
  a) wzdłuŜ osi y 
         

       

67

,

122

18

67

,

122

45

,

204

6

,

0

6

,

0

0

0

=

<

=

=

=

=

V

V

V

V

xBL

R

   nie trzeba uwzględniać wpływu siły poprzecznej 

  b) wzdłuŜ osi x  
 

      

4

,

166

1

,

0

4

,

166

23

,

277

6

,

0

6

,

0

0

0

=

<

=

=

=

=

V

V

V

V

xBL

R

   nie trzeba uwzględniać wpływu siły poprzecznej 

 
1.10

 

Sprawdzenie warunku ugięcia płatwi  

 

      

gr

gr

k

h

x

gr

f

f

cm

l

f

cm

f

S

g

J

E

l

f

f

f

<

=

=

=

=

=

+

=

+

=

1

,

3

200

620

200

27

,

0

00619

,

0

2

,

3368

013

,

0

)

0072

,

0

75

,

0

00159

,

0

5

,

0

(

2140

20500

620

384

5

)

75

,

0

5

,

0

(

384

5

4

4

 

 
                                             Warunek ugięcia zachowany. 
         

gdzie:  V

R

 – nośność obliczeniowa przekroju  

                          na ścinanie  
            A

V

  - pole przekroju czynnego przy  

                           ścinaniu  

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

1.11.  Styk montaŜowy [Rys. 2] 

 Rozstawy : 

       - odległość czoła blachy   30 mm 
       - rozstaw szeregów           60 mm 
       

 Sprawdzenie przykładek 

                 

kNm

M

kN

T

1

5

,

8

=

=

α

α

 

Moment bezwładności środnika :  

                 

4

4

3

2140

47

,

298

12

84

,

16

75

,

0

cm

J

cm

J

x

xsr

=

=

=

 

               

kNcm

e

T

M

M

kNcm

J

J

M

M

s

sr

s

x

sr

sr

97

,

64

6

5

,

8

97

,

13

97

,

13

=

+

=

+

=

=

=

α

α

α

α

 

Siły w śrubach  
  
           Od siły poprzecznej : 

              

kN

T

V

125

,

2

4

5

,

8

4

1

=

=

=

α

 

             

70

,

2

3

4

3

4

3

97

,

64

70

,

2

3

4

3

4

3

97

,

64

2

2

2

2

=

+

=

=

=

+

=

=

sx

a

s

y

xy

a

s

x

S

x

M

F

S

y

M

F

 

Siła wypadkowa w śrubie A 

           

kN

F

V

F

F

x

y

s

09

,

5

70

,

2

)

125

,

2

70

,

2

(

)

(

2

2

2

2

1

=

+

+

=

+

+

=

 

 

1.11

 

Sprawdzenie nośności ze względu na docisk     

               

t

d

f

S

d

rb

=

α

      

    

min

=

α

             

25

,

4

4

3

12

60

4

3

5

,

2

12

30

1

=

=

=

=

=

=

d

a

d

a

α

α

 

 

kN

S

rb

875

,

52

75

,

0

2

,

1

5

,

23

5

,

2

=

=

 

875

,

52

09

,

5

1

=

<

=

rb

S

F

                                  

Nośność jest spełniona 

1.12 Sprawdzenie  nośności ze względu na ścięcie trzpienia 

          

kN

S

m

A

R

S

rv

v

m

rv

57

,

33

2

4

2

,

1

33

45

,

0

45

,

0

2

=

=

=

π

                  nośność dla śrub 2 - ciętych 

         

kN

S

F

rv

s

57

,

33

09

,

5

=

<

=

                                 

Nośność jest spełniona 

 
 

Śruby klasy M12  3.6 
           R

m

 = 330 MPa 

           R

= 190 MPa 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

10 

2. Dźwigar kratowy 
2.1 Schemat statyczny i zebranie obciąŜeń 
2.1.2 ObciąŜenie  stałe  A 
        - 
cięŜar pokrycia                        

kN

B

a

q

Q

p

01

,

10

2

,

6

508

,

1

392

,

1

1

=

=

=

 

        - cięŜar stęŜeń                            

kN

B

a

q

Q

s

80

,

2

2

,

6

508

,

1

3

,

0

2

=

=

=

 

        - obciąŜenie instalacjami           

kN

B

a

q

Q

i

68

,

1

2

,

6

508

,

1

18

,

0

3

=

=

=

 

        - obciąŜenie technologiczne      

kN

B

a

q

Q

t

67

,

4

2

,

6

508

,

1

5

,

0

4

=

=

=

 

        - cięŜar płatwi  I200                  

kN

B

q

p

62

,

1

2

,

6

262

,

0

262

,

0

=

=

=

 

SUMA obciąŜeń                             

kN

q

q

q

q

q

Q

p

78

,

20

4

3

2

1

=

+

+

+

+

=

 

2.1.3 ObciąŜenie śniegiem   
        - B  [połać  prawa]            

kN

B

d

S

S

k

04

,

10

2

,

6

5

,

1

08

,

1

=

=

=

 

        - C  [połać lewa ]               

kN

B

d

S

S

k

04

,

10

2

,

6

5

,

1

08

,

1

=

=

=

 

2.1.4 ObciąŜenie wiatrem   
        - D [z lewej strony]     
                  
połać nawietrzna  

kN

B

a

W

n

l

92

,

5

2

,

6

508

,

1

634

,

0

634

,

0

=

=

=

 

                  połać zawietrzna  

kN

B

a

W

z

l

74

,

2

2

,

6

508

,

1

294

,

0

294

,

0

=

=

=

 

        - Słup strona nawietrzna

 

Współczynnik aerodynamiczny C: 
 

C = C

z

 - C

w

 = 0,7 - 0 = 0,7 

ObciąŜenie charakterystyczne: 
 

p

k

 = q

k

·C

e

·C·

β

 = 0,350·1,00·0,7·1,80 = 

0,441 kN/m

2

 

 

m

kN

h

p

W

s

n

s

73

,

2

2

,

6

441

,

0

=

=

=

 

       - Słup strona zawietrzna 

Współczynnik aerodynamiczny C: 
 

C = C

z

 - C

w

 = -0,4 - 0 = -0,4 

ObciąŜenie charakterystyczne: 
 

p

k

 = q

k

·C

e

·C·

β

 = 0,350·1,00·(-0,4)·1,80 = 

-0,252 kN/m

2

 

                                     

m

kN

h

p

W

s

z

s

56

,

1

2

,

6

252

,

0

=

=

=

 

      - E [z prawej strony]  - odpowiednio jak w punkcie D 
 
2.1.5

 

ObciąŜenie słupów  obudowa F  

- obciąŜenie  pokryciem                               

2

392

,

1

m

kN

q

p

=

 

- rozstaw rygli ściennych                             

m

c

3

,

1

=

          

- rozstaw ram                                               

m

B

2

,

6

=

 

- cięŜar  jednego rygla ściennego C120       

kN

m

mb

kN

q

s

r

844

,

0

3

,

6

134

,

0

=

=

 

          ObciąŜenie obudowa ścienna 

kN

G

31

,

67

)]

2

,

6

3

,

1

392

,

1

(

844

,

0

[

6

=

+

=

 

 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

11 

2.2 Ustalenie schematów statycznych  Rys. nr 3 
 
2.3 Obliczenia statyczne  za pomocą programu RM-Win dla schematów statyczny z 
punktu 2.2 
 
2.4 Wyniki obliczeń statycznych  w załączniku Nr 2 
 
2.5 Wykaz sił  w danych prętach kratownicy 
 
 

Nr 

Długo

ść

  

  

Siły w 

pr

ę

tach 

  

  

  

Pr

ę

ta 

pr

ę

ta [m] 

N [max]  M [odp]  M  [max]  N  [odp] 

Wymiarowanie 

  

Pas 

górny 

  

  

  

  

  

1,508 

324,6 

4,1 

324,6 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

324,2 

4,1 

4,1 

247,3 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

552,8 

3,4 

3,2 

552,8 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

552,8 

3,4 

3,4 

552,8 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

517,6 

3,3 

3,3 

517,6 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

517,6 

3,2 

3,2 

517,6 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

535,9 

3,3 

3,1 

535,9 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

535,9 

3,3 

3,1 

535,9 

ś

ciskanie + zginanie 

1,508 

308,9 

3,8 

3,8 

308,9 

ś

ciskanie + zginanie 

10 

1,508 

309,2 

3,8 

309,2 

ś

ciskanie + zginanie 

  

Pas 

dolny 

  

  

  

  

  

11 

485,6 

4,2 

2,0 

485,6 

rozci

ą

ganie + zginanie 

12 

552,8 

4,2 

4,2 

552,8 

rozci

ą

ganie + zginanie 

13 

542,8 

4,0 

4,0 

542,8 

rozci

ą

ganie + zginanie 

14 

466 

466 

rozci

ą

ganie + zginanie 

  

Słupki 

  

  

  

  

  

15 

0,87 

39,2 

  

  

ś

ciskanie 

16 

1,18 

42,5 

  

  

ś

ciskanie 

17 

1,5 

62,7 

  

  

rozci

ą

ganie 

18 

1,18 

38,2 

  

  

ś

ciskanie 

19 

0,87 

35 

  

  

ś

ciskanie 

  

Krzy

Ŝ

ulce 

  

  

  

  

  

20 

1,66 

356,9 

  

  

rozci

ą

ganie 

21 

1,82 

197,6 

  

  

ś

ciskanie 

22 

1,82 

77,8 

  

  

rozci

ą

ganie 

23 

2,01 

21,1 

  

  

ś

ciskanie 

24 

2,01 

60,7 

  

  

ś

ciskanie 

25 

2,01 

51,6 

  

  

ś

ciskanie 

26 

2,01 

25,9 

  

  

ś

ciskanie 

27 

1,82 

    81,2 

  

  

rozci

ą

ganie 

28 

1,82 

192,4 

  

  

ś

ciskanie 

29 

1,66 

340,1 

  

  

rozci

ą

ganie 

 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

12 

 
3. Wymiarowanie prętów wiązara 
3.1.1 Wymiarowanie pasa górnego 
  - pas górny jest ściskany siłą N = 552,8 i zginany momentem M = 3,4  kNm 

 

Przekrój  ½ I340 

   Dane o przekroju: 

Wymiary przekroju 
h = 170 mm   b

f

 = 137 mm 

t

w

 = 12,2 mm   t

f

 = 18,3 mm 

r = 12,2 mm   r

1

 = 7,3 mm 

e = 4,56 cm 
 
Cechy geometryczne przekroju 
A = 43,40 cm

2

  A

vy

 = 34,04 cm

2

 

W

x

 = 90,60 cm

3

  

W

y

 = 49,20 cm

3

 

J

x

 = 1130 cm

4

  J

y

 = 337,0 cm

4

 

i

x

 = 5,100 cm   i

y

 = 2,800 cm 

I

 = 0 cm

6

  

I

 = 48,70 cm

4

 

                m = 34,05 kg/m  

U = 0,586 m

2

/m 

 

 

Ustalenie klasy przekroju 

- ustalenie klasy środnika 

           

w

w

s

t

b

=

λ

            

gdzie       

         

mm

r

t

h

b

f

w

123

)

8

,

10

2

,

16

(

150

)

(

=

+

=

+

=

 

           

38

,

11

8

,

10

123

=

=

s

λ

      

          

ε

λ

<

66

s

       

gdzie 

d

f

215

=

ε

 gdzie f

d

 dal stali St3S =235 MPa 

            

1

,

63

95

,

0

66

38

,

11

=

<

   

  Środnik jest klasy 1 

  - ustalenie smukłości półki 

         

f

p

p

t

b

=

λ

        gdzie  

mm

r

t

s

b

w

p

75

,

33

8

,

10

)

8

,

10

125

(

5

,

0

)

(

5

,

0

1

=

=

=

 

        

85

,

2

2

,

16

3

,

46

=

=

p

λ

 

         

ε

λ

<

9

p

       

gdzie 

d

f

215

=

ε

 gdzie f

d

 dal stali St3S =235 Mpa 

         

55

,

8

95

,

0

9

85

,

2

=

<

   

  Półka  jest klasy 1 

          
         WNIOSEK : Cały przekrój jest klasy 1 

 

Obliczenie nośności elementów ściskanych i zginanych  
 

1

1

+

Rx

L

x

rc

i

M

M

N

N

ϕ

ϕ

 

 

kN

f

A

N

d

rc

15

,

914

5

,

23

9

,

38

1

=

=

=

ψ

     dla przekrojów klasy 1  

1

=

ψ

 

      
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

13 

Wyznaczenie 

i

ϕ

 

       

18

,

45

67

,

2

8

,

150

8

,

0

29

,

25

77

,

4

8

,

150

8

,

0

=

=

=

=

=

=

y

y

x

x

i

l

i

l

µ

λ

µ

λ

 

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

 

 

 

31

,

0

53

,

80

29

,

25

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

            z tablicy 11  

944

,

0

=

ix

ϕ

 

56

,

0

53

,

80

18

,

45

=

=

=

p

y

y

λ

λ

λ

            z tablicy 11  

807

,

0

=

ix

ϕ

 

Sprawdzenie nośności na ściskanie 
 

 

1

74

,

0

15

,

914

807

,

0

8

,

552

1

64

,

0

15

,

914

944

,

0

8

,

552

1

1

<

=

=

<

=

=

rc

iy

rc

ix

N

N

N

N

ϕ

ϕ

                   

Warunek został spełniony  

Sprawdzenie nośności na zginanie 

 

kNm

kNcm

f

W

M

d

x

p

rx

79

,

17

95

,

1778

5

,

23

7

,

75

1

=

=

=

=

α

 

1

19

,

0

79

,

17

1

4

,

3

<

=

=

Rx

L

x

M

M

ϕ

 

Składnik poprawkowy 

1

 [wzór 57 Norma] 

1

,

0

25

,

1

2

1

+

=

Rx

L

x

rc

i

i

i

M

M

N

N

ϕ

ϕ

λ

ϕ

 

1

,

0

0103

,

0

79

,

17

1

1

,

4

15

,

914

944

,

0

8

,

552

31

,

0

944

,

0

25

,

1

2

1

=

=

 

Ogólny warunek 

1

1

+

Rx

L

x

rc

i

M

M

N

N

ϕ

ϕ

 

98

,

0

93

,

0

0103

,

0

1

19

,

0

74

,

0

<

+

         

         Nośność zachowana 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

14 

 

3.1.2  Wymiarowanie pasa dolnego     
  - pas dolny jest rozciągany siłą N = 552,8  kN  i zginany momentem M = 4,2 kNm 

 

Przekrój  ½ I340 

   Dane o przekroju: 

Wymiary przekroju 
h = 170 mm   b

f

 = 137 mm 

t

w

 = 12,2 mm   t

f

 = 18,3 mm 

r = 12,2 mm   r

1

 = 7,3 mm 

e = 4,56 cm 
 
Cechy geometryczne przekroju 
A = 43,40 cm

2

  A

vy

 = 34,04 cm

2

 

W

x

 = 90,60 cm

3

  

W

y

 = 49,20 cm

3

 

J

x

 = 1130 cm

4

  J

y

 = 337,0 cm

4

 

i

x

 = 5,100 cm   i

y

 = 2,800 cm 

I

 = 0 cm

6

  

I

 = 48,70 cm

4

 

                m = 34,05 kg/m  

U = 0,586 m

2

/m 

 

 

Przekrój jest klasy 1 

 

 

Obliczenie nośności elementów rozciąganych i zginanych 

           

1

<

+

rx

L

x

rt

t

M

M

N

N

ϕ

                

L

ϕ

 

przyjmuje 1 gdyŜ będą zastosowane ściągi poprzeczne

 

           

1

,

2129

5

,

23

60

,

90

1

9

,

1019

5

,

23

4

,

43

=

=

=

=

=

=

d

x

p

rx

d

rt

f

W

M

kN

f

A

N

α

 

 

          

1

73

,

0

29

.

21

2

,

4

9

,

1019

8

,

552

<

=

+

       Warunek spełniony 

3.1.3

 

Wymiarowanie słupków elementy ściskane          [pręty 15 ,16, 18, 19] 

      - maksymalna siła działająca w 4 prętach  to N = 42,5 kN 

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5,6 

 

Dane o przekroju: 

Wymiary przekroju 

h = 80,0 mm 

s = 80,0 mm 

g = 5,6  mm 

t = 5,6  mm 

r = 5,6  mm 

Charakterystyka geometryczna przekroju:   

J

xg

 = 151,0  cm

J

yg

 =151,0  cm

4

 

A =16,4  cm

2

 

J

x

 =151,0 cm

4

  

J

y

 =151,0 cm

4

 

 i = 3,03  cm 

 

 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

15 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

y

y

x

x

50

50

5

0

5

0

4,0

 

Ustalenie klasy przekroju: 

- ustalenie klasy ścianek    

           

s

s

s

t

b

=

λ

            

gdzie       

         

mm

t

h

b

w

w

8

,

68

)]

6

,

5

2

(

80

[

2

)]

2

(

[

2

=

=

=

 

           

14

,

6

6

,

5

2

8

,

68

=

=

s

λ

    

             Dla przekrojów rurowych  

2

50

ε

λ

<

s

     

gdzie 

d

f

215

=

ε

 gdzie f

d

 dal stali St3S =235 MPa

 

             

64

,

29

77

,

0

50

14

,

6

2

=

<

   

   

  Z uwagi na to, Ŝe wszystkie ścianki są takie same  cały przekrój jest klasy 1 
 

 

Obliczenie nośności elementu ściskanego siła N = 41,9 kN 

             

1

<

rc

i

N

N

ϕ

 

              

d

Rc

f

A

N

=

ψ

     dla przekroju klasy 1 

1

=

ψ

 

             Określenie współczynnika

 

i

ϕ

 

       

26

,

31

03

,

3

4

,

118

8

,

0

=

=

=

x

x

i

l

µ

λ

 

       

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

 

 

      

39

,

0

53

,

80

26

,

31

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

       

z tablicy 11  z krzywej b dla przekrojów zamkniętych

  

970

,

0

=

ix

ϕ

 

             

kN

N

Rc

2

,

582

5

,

35

4

,

16

1

=

=

 

             

1

075

,

0

2

,

582

970

,

0

5

,

42

<

=

                  

Nośność zachowana 

 
3.1.4

 

Wymiarowanie słupków element rozciągany          [pręt 17] 

      - maksymalna siła działająca w pręcie  to N = 62,7 kN 

 

Przekrój tego słupka jest inny niŜ wszystkich z uwagi na to iŜ będzie stykiem 
montaŜowym wiązara.  

 

Przekrój 2 L 50 x 50 x 4 

Cechy geometryczne przekroju 

 

 2 kątowniki równoramienne L 50x50x4 
 
 
Wymiary profilu podstawowego: 
a = 50 mm, t = 4,0 mm, r = 7,0 mm, 
 r

1

 = 3,5 mm, e = 1,36 cm,  

 
Charakterystyki profilu podstawowego L 50x50x4 
A = 3,890 cm

2

 

J

x

 = 8,970 cm

4

,  

J

ξ

 = 14,20 cm

4

 

J

η

 = 3,720 cm

4

,  

J

x1

 = 16,20 cm

4

 

i

x

 = 1,520 cm,  

i

ξ

 = 1,910 cm 

i

η

 = 0,980 cm 

m = 3,06 kg/m,  

U = 0,194 m

2

/m 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

16 

 

Cechy geometryczne przekroju 
A = 7,780 cm

2

 

J

x

 = 32,33 cm

4

,  

J

y

 = 32,33 cm

4

 

i

x

 = 2,039 cm,  

i

y

 = 2,039 cm 

i

1

 = 0,980 cm 

m = 6,120 kg/m 

 

 

Przekrój klasy 2 

 

Obliczenie nośności elementu rozciąganego siła N = 49,2 kN 

           

1

<

rt

t

N

N

                 

           

kN

f

A

N

d

rt

83

,

182

5

,

23

78

,

7

=

=

=

 

 

          

1

36

,

0

83

,

182

7

,

62

<

=

       

Warunek spełniony

 

 

 

3.1.5

 

Wymiarowanie krzyŜulców ściskanych   

3.1.5.1  Pręty   21, 28 
        - pręt  nr 21 ściskany jest siła N = 197,6  kN 
        - pręt  nr 28 ściskany jest siła N = 192,4kN     

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5,6 

 

Przekrój klasy 1  

 

Obliczenie nośności elementu ściskanego siła N = 197,6 kN 

             

1

<

rc

i

N

N

ϕ

 

              

d

Rc

f

A

N

=

ψ

     dla przekroju klasy 1 

1

=

ψ

 

             Określenie współczynnika

 

i

ϕ

 

       

97

,

47

03

,

3

7

,

181

8

,

0

=

=

=

x

x

i

l

µ

λ

 

       

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

 

 

      

60

,

0

53

,

80

97

,

47

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

      

z tablicy 11  z krzywej b dla przekrojów zamkniętych

 

895

,

0

=

ix

ϕ

 

             

kN

N

Rc

4

,

385

5

,

23

4

,

16

1

=

=

 

             

1

57

,

0

4

,

385

895

,

0

6

,

197

<

=

                  

Nośność zachowana

 

 

  

3.1.5.2  Pręty   23, 26 

        - pręt  nr 23 ściskany jest siła N = 21,1  kN 
        - pręt  nr 26 ściskany jest siła N = 25,9  kN     

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5,6 

 

Przekrój klasy 1  

 

Obliczenie nośności elementu ściskanego siła N = 25,9 kN 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

17 

             

1

<

rc

i

N

N

ϕ

 

              

d

Rc

f

A

N

=

ψ

     dla przekroju klasy 1 

1

=

ψ

 

             Określenie współczynnika

 

i

ϕ

 

       

12

,

53

03

,

3

2

,

201

8

,

0

=

=

=

x

x

i

l

µ

λ

 

       

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

 

 

      

65

,

0

53

,

80

12

,

53

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

      

z tablicy 11  z krzywej b dla przekrojów zamkniętych

 

869

,

0

=

ix

ϕ

 

             

kN

N

Rc

4

,

385

5

,

23

4

,

16

1

=

=

 

             

1

077

,

0

4

,

385

869

,

0

9

,

25

<

=

                  

Nośność zachowana

 

          
  

3.1.5.3  Pręty   24, 25 

        - pręt  nr 24 ściskany jest siła N = 60,7 kN 
        - pręt  nr 25 ściskany jest siła N = 51,6 kN     

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5,6 

 

Przekrój klasy 1  

 

Obliczenie nośności elementu ściskanego siła N = 60,7 kN 

             

1

<

rc

i

N

N

ϕ

 

              

d

Rc

f

A

N

=

ψ

     dla przekroju klasy 1 

1

=

ψ

 

             Określenie współczynnika

 

i

ϕ

 

       

12

,

53

03

,

3

2

,

201

8

,

0

=

=

=

x

x

i

l

µ

λ

 

       

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

 

 

      

65

,

0

53

,

80

12

,

53

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

      

z tablicy 11  z krzywej b dla przekrojów zamkniętych

 

869

,

0

=

ix

ϕ

 

             

kN

N

Rc

4

,

385

5

,

23

4

,

16

1

=

=

 

 

             

1

18

,

0

4

,

5385

869

,

0

7

,

60

<

=

                  

Nośność zachowana

 

 
 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

18 

          
3.1.6

 

Wymiarowanie krzyŜulców rozciąganych  

3.1.6.1 Pręty  20,29 
        - pręt  nr 20 rozciągany jest siła N = 356,9 kN 
        - pręt  nr 29 rozciapany jest siła N = 340,1 kN     

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5 

 

Przekrój klasy 1  

 

Obliczenie nośności elementu rozciąganego siła N = 356,9  kN 

           

1

<

rt

t

N

N

                 

           

kN

f

A

N

d

rt

4

,

385

5

,

35

4

,

16

=

=

=

 

 

          

1

92

,

0

4

,

385

9

,

356

<

=

       

Warunek spełniony

 

3.1.6.1 Pręty  22,27 
        - pręt  nr 22 rozciągany jest siła N = 77,8kN 
        - pręt  nr 27 rozciapany jest siła N = 81,2 kN     

 

Przekrój  Rurowy prostokątny 80 x 80 x 5,6 

 

Przekrój klasy 1  

 

Obliczenie nośności elementu rozciąganego siła N = 81,2  kN 

           

1

<

rt

t

N

N

                 

           

kN

f

A

N

d

rt

4

,

385

5

,

23

4

,

16

=

=

=

 

 

          

1

21

,

0

4

,

385

2

,

81

<

=

       

Warunek spełniony

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

19 

 
4. Wymiarowanie blach węzłowych 
4.1  Rodzaje węzłów [ rys. nr 4] 
4.2 Węzeł   Nr 1        [rys. nr 4.1] 
4.2.1  Połączenie krzyŜulca z blacha węzłową 

Warunki normowe odnośnie wymiarów spoiny      

       

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

92

,

3

44

,

2

6

,

5

7

,

0

2

,

12

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

350

35

5

,

3

100

5

,

3

10

100

10

<

   

    Przyjmuje a = 3,5 mm                     Przyjmuje l = 150 mm 
Wymiarowanie spoiny pachwinowej obciąŜonej osiowo 

        

2

||

||

1

||

8

,

18

5

,

23

8

,

0

cm

kN

f

l

a

P

d

=

=

τ

α

τ

                                    

         P = 356,9  kN     => P

 = ¼  

 356,9 = 89,225 kN   

        

2

||

99

,

16

15

35

,

0

225

,

89

cm

kN

=

=

τ

 

Sprawdzenie warunku  

        

2

2

8

,

18

99

,

16

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany  

  4.2.2 Połączenie pasa górnego z blachą węzłową  [Spoina czołowa obciąŜona osiowo] 

Siła ścinająca :            

kN

N

W

6

,

324

1

||

=

=

 

Moment zginający :   

kNcm

cm

e

W

M

2

,

1480

56

,

4

6

,

324

||

=

=

=

   

             

 

NapręŜenia ścinające :  

d

f

l

g

W

=

||

||

||

α

τ

 

NapręŜenia normalne :  

d

x

f

J

x

M

=

α

σ

 

Gdzie :                          

4

3

3

9

,

13691

12

59

8

,

0

12

cm

l

g

J

x

=

=

=

 

                                      

cm

l

x

5

,

29

2

59

2

=

=

=

 

A zatem :                      

2

2

||

1

,

14

8

,

6

59

8

,

0

6

,

324

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

                                     

2

2

5

,

23

18

,

3

9

,

13691

5

,

29

2

,

1480

cm

kN

cm

kN

<

=

=

σ

 

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,8 

f

= 235 Mpa 

P

1

 = ½  P gdyŜ będą 2 kłady spoiny 

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,6 

α

  dla R

e

 < 255  wynosi 1 

f

= 235 Mpa 

P  = ½  P gdyŜ będą 2 kłady spoiny 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

20 

Sprawdzenie warunku :  

d

f



+





2

||

2

α

τ

α

σ

 

                                        

5

,

23

7

,

11

6

,

0

8

,

6

1

18

,

3

2

2

=

+

  Warunek zachowany 

   4.2.3  Wymiarowanie Ŝebra podporowego 

     Określenie wymiarów Ŝebra             

           

mm

t

mm

mm

h

b

mm

h

s

s

5

50

40

30

287

40

30

300

=

=

+

=

+

=

=

   

    Określenie klasy przekroju Ŝebra                           

            

10

5

50

=

=

=

s

s

t

b

t

b

   < 

3

,

13

95

,

0

14

14

=

=

ε

   

przekrój jest klasy 3 

        Przekrój zastępczy Ŝebra 

         

2

8

,

17

5

5

,

0

2

8

,

0

8

,

0

20

cm

A

s

=

+

=

 

 
 Moment bezwładności względem środnika 

         

4

3

2

3

08

,

53

12

8

,

0

8

,

0

20

)

9

,

2

5

5

,

0

12

5

5

,

0

(

2

cm

J

z

=

+

+

=

 

 Promień bezwładności 

          

cm

A

J

i

s

z

z

98

,

2

8

,

17

08

,

53

=

=

=

 

 Długość wyboczenia Ŝebra 
         

cm

h

l

w

w

24

30

8

,

0

8

,

0

=

=

=

 

 
Smukłość Ŝebra 

         

05

,

8

98

,

2

24

=

=

=

z

w

z

i

l

λ

 

Smukłość porównawcza  

        

34

,

80

235

215

84

215

84

=

=

=

d

p

f

λ

 

Smukłość względna 

      

10

,

0

34

,

80

05

,

8

=

=

=

p

z

λ

λ

λ

        odczytano z tablicy 11 wg „c” 

997

,

0

=

ϕ

 

 
      Nośność obliczeniowa Ŝebra podporowego 
          

kN

f

A

N

d

s

Rc

3

,

418

5

,

23

8

,

17

1

=

=

=

ψ

 

      Sprawdzenie warunku  nośności Ŝebra podporowego 

        

51

,

0

3

,

418

997

,

0

8

,

212

=

=

Rc

A

N

R

ϕ

    <  1          

Nośność Ŝebra jest zachowana 

 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

21 

 
 

       4.2.4 Sprawdzenie nośności spoin łączących Ŝebro podporowe 

Spoina rozciągana osiowo siłą R

A

 = 212,8 kN 

Przyjmuje spoine a = 3,5 mm    l = 28,7 

                     

2

2

||

5

,

23

5

,

22

27

35

,

0

8

,

212

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

 
 

4.3 Węzeł   Nr 2   Kalenicowy [rys 4.2]  
4.3.1 Wymiarowanie  spoiny pachwinowej łączącej słupek z blachą węzłową 

                

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

28

,

0

6

,

1

4

7

,

0

8

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

200

20

2

100

2

10

100

10

<

          

         Pole powierzchni :  

               

2

2

1

1

1

3

3

A

A

A

A

A

A

+

+

=

ψ

  

         Gdzie pole przekroju  części przylgowej kątownika brutto 
              

2

1

2

4

,

0

5

cm

A

=

=

 

         Pole przekroju części odstającej 
              

2

2

89

,

1

2

89

,

3

cm

A

=

=

 

        Sprowadzone pole przekroju 

              

2

43

,

3

89

,

1

89

,

1

2

3

2

3

2

cm

A

=

+

+

=

ψ

 

        ObciąŜenie spoin               

             

kN

P

kN

P

05

,

17

5

36

,

1

7

,

62

64

,

45

5

36

,

1

5

7

,

62

2

1

=

=

=

=

 

        Potrzebne długości spoin  

          

93

,

6

5

,

23

8

,

0

35

,

0

64

,

45

||

1

1

=

=

d

f

a

P

l

α

     

przyjmuje 7 cm 

         

59

,

2

5

,

23

8

,

0

35

,

0

05

,

17

||

2

1

=

=

d

f

a

P

l

α

     

przyjmuje 3,5 cm 

 
4.3.2 Wymiarowanie spoiny łączącej blachę węzłową z pasem górnym 

Siła ścinająca :              

kN

W

27

,

3

84

cos

35

,

31

||

=

=

 

Moment zginający :     

kNcm

cm

e

W

M

9

,

14

56

,

4

27

,

3

||

=

=

=

   

Gdzie :                          

4

3

3

13

,

34

12

8

8

,

0

12

cm

l

g

J

x

=

=

=

 

                                      

cm

l

x

4

2

8

2

=

=

=

 

A zatem :                      

2

2

||

1

,

14

51

,

0

8

8

,

0

27

,

3

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

22 

                                     

2

2

5

,

23

39

,

5

13

,

34

4

)

9

,

14

17

,

31

(

cm

kN

cm

kN

<

=

+

=

σ

 

Sprawdzenie warunku :  

d

f



+





2

||

2

α

τ

α

σ

 

                                        

5

,

23

45

,

5

6

,

0

51

,

0

1

39

,

5

2

2

=

+

  Warunek zachowany 

 
4.4 Węzeł   Nr 3        [rys. 4.3] 

 

Warunki normowe odnośnie wymiarów spoiny 

    

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

92

,

3

44

,

2

6

,

5

7

,

0

2

,

12

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

350

35

5

,

3

100

5

,

3

10

100

10

<

   

    Przyjmuje a = 3,5 mm                     Przyjmuje l = 45 mm 

 

Wymiarowanie spoiny pachwinowej obciąŜonej osiowo 

        

2

||

||

1

||

8

,

18

5

,

23

8

,

0

cm

kN

f

l

a

P

d

=

=

τ

α

τ

                                    

         P = 42,5 kN     => P

 = ¼  

 42,5 = 10,62 kN   

        

2

||

74

,

6

5

,

4

35

,

0

62

,

10

cm

kN

=

=

τ

 

 

Sprawdzenie warunku  

        

2

2

8

,

18

74

,

6

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany  

 

4.5 Węzeł   Nr 4        [rys. 4.4]  Połączenie widełkowe 
4.5.1 Połączenie krzyŜulców Warunek pasem górnym  

 

Warunki normowe odnośnie wymiarów spoiny 

    

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

92

,

3

44

,

2

6

,

5

7

,

0

2

,

12

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

350

35

5

,

3

100

5

,

3

10

100

10

<

   

 

Wymiarowanie spoiny pachwinowej obciąŜonej osiowo 

        

2

||

||

1

||

8

,

18

5

,

23

8

,

0

cm

kN

f

l

a

P

d

=

=

τ

α

τ

                                    

        

 

Pręt numer 23       P = 21,1  kN   P

 = ¼  

 21,1 = 5,275 kN   

        

2

||

345

,

3

5

,

4

35

,

0

275

,

5

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

345

,

3

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,8 

f

= 235 Mpa 

P

1

 = ¼ P gdyŜ będą 4 kłady spoiny 

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,8 

f

= 235 Mpa 

P

1

 = ¼ P gdyŜ będą 4 kłady spoiny 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

23 

 

Pręt numer 24       P = 60,7  kN   P

 = ¼  

 21,1 = 15,175 kN   

        

2

||

63

,

9

5

,

4

35

,

0

175

.

15

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

63

,

9

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

 

Połączenie blachy węzłowej z  pasem górnym 

Siła ścinająca :            

kN

N

N

W

2

,

35

6

,

517

8

,

552

2

1

||

=

=

=

 

Moment zginający :   

kNcm

cm

e

W

M

51

,

160

56

,

4

2

,

35

||

=

=

=

   

              

Gdzie :                          

4

3

3

7

,

11707

12

56

8

,

0

12

cm

l

g

J

x

=

=

=

 

                                      

cm

l

x

28

2

56

2

=

=

=

 

A zatem :                      

2

2

||

1

,

14

78

,

0

56

8

,

0

2

,

35

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

                                     

2

2

5

,

23

38

,

0

7

,

11707

28

51

,

160

cm

kN

cm

kN

<

=

=

σ

 

Sprawdzenie warunku :  

d

f



+





2

||

2

α

τ

α

σ

 

                                        

5

,

23

0

,

1

6

,

0

38

,

0

1

78

,

0

2

2

=

+

  

Warunek zachowany 

 
4.6 Węzeł   Nr 5  [rys 4.5] 
4.6.1 Połączenie krzyŜulców z blachą węzłową 

 

Warunki normowe odnośnie wymiarów spoiny 

    

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

92

,

3

44

,

2

6

,

5

7

,

0

2

,

12

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

350

35

5

,

3

100

5

,

3

10

100

10

<

   

 

Wymiarowanie spoiny pachwinowej obciąŜonej osiowo 

        

2

||

||

1

||

8

,

18

5

,

23

8

,

0

cm

kN

f

l

a

P

d

=

=

τ

α

τ

                                    

        

 

Pręt numer 20                               Spoiny przyjęte jak w punkcie 4.2.1  

                                                              a = 3,5 mm         l = 150mm  

 

Pręt numer 14      P = 39,2  kN   P

 = ¼  

 39,2 = 9,8 kN   

        

2

||

6

,

5

5

35

,

0

8

,

9

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

6

,

5

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

 

Pręt numer 21        P = 197,6  kN   P

 = ¼  

 197,6 = 49,4 kN   

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,8 

f

= 235 Mpa 

P

1

 = ¼ P gdyŜ będą 4 kłady spoiny 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

24 

                                                     a = 3,5 mm         l = 100mm 

  

2

||

11

,

14

10

35

,

0

4

,

49

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

11

,

14

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

 
 
 
4.7 Węzeł   Nr 6 
4.7.1 Połączenie krzyŜulców z blachą węzłową 

 

Warunki normowe odnośnie wymiarów spoiny 

    

mm

a

mm

mm

a

mm

t

a

t

92

,

3

44

,

2

6

,

5

7

,

0

2

,

12

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

          

mm

l

mm

l

a

l

a

i

i

350

35

5

,

3

100

5

,

3

10

100

10

<

   

 

Wymiarowanie spoiny pachwinowej obciąŜonej osiowo 

        

2

||

||

1

||

8

,

18

5

,

23

8

,

0

cm

kN

f

l

a

P

d

=

=

τ

α

τ

                                    

        

 

Pręt numer 22            P = 77,8  kN   P

 = ¼  

 77,8 = 19,45 kN   

        

2

||

11

,

11

5

35

,

0

45

,

19

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

11

,

11

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

                    

 

Pręt numer 23     P = 21,1  kN   P

 = ¼  

 21,1 = 5,28 kN   

        

2

||

01

,

3

5

35

,

0

28

,

5

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

6

,

5

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

 

Pręt numer 16        P = 42,5  kN   P

 = ¼  

 42,5 = 10,62 kN   

     

2

||

07

,

6

5

35

,

0

62

,

10

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

07

,

6

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

4.7.2 Połączenie blachy węzłowej z pasem dolnym 

Siła ścinająca :      
             

kN

W

9

,

12

42

cos

1

,

21

8

,

552

34

cos

8

,

77

6

,

485

||

=

+

=

o

o

 

Moment zginający :    
            

kNm

kNcm

cm

e

W

M

59

,

0

,

8

,

58

56

,

4

9

,

12

||

1

=

=

=

=

   

Moment zginający od sił prostopadłych: 
            

kN

S

54

,

16

42

sin

1

,

21

5

,

42

31

sin

8

,

77

=

=

o

o

 

α

||

  dla R

e

 < 255  wynosi 0,8 

f

= 235 Mpa 

P

1

 = ¼ P gdyŜ będą 4 kłady spoiny 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

25 

           

kNm

kNcm

l

S

M

46

,

5

82

,

545

2

66

54

,

16

2

2

=

=

=

=

 

Moment zginający  
          

kNm

M

M

M

05

,

6

546

,

0

59

,

0

2

1

=

+

=

+

=

 

            Gdzie :                          

4

3

3

4

,

19166

12

66

8

,

0

12

cm

l

g

J

x

=

=

=

 

                                      

m

l

x

33

2

66

2

=

=

=

 

A zatem :                      

2

2

||

1

,

14

24

,

0

66

8

,

0

9

,

12

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

                                     

2

2

5

,

23

04

,

1

4

,

19166

33

605

cm

kN

cm

kN

<

=

=

σ

 

Sprawdzenie warunku :  

d

f



+





2

||

2

α

τ

α

σ

 

                                        

5

,

23

11

,

1

6

,

0

24

,

0

1

04

,

1

2

2

=

+

  

Warunek zachowany 

 
4.8 Węzeł nr 7  [rys 4.7] 
4.8.1 Połączenie krzyŜulców z blachą węzłową 
    Pręt  17   tak jak w punkcie 4.3.1  
    Pręt  24     
P = 60,7   kN   P

 = ¼  

 60,7  = 15,17 kN  

 

        

2

||

66

,

8

5

35

,

0

17

,

15

cm

kN

=

=

τ

  

       

2

2

8

,

18

66

,

8

cm

kN

cm

kN

       

Warunek zachowany 

 
4.8.2 Połączenie blachy węzłowej z pasem dolnym 

Siła ścinająca :            

kN

N

W

1

,

45

42

cos

7

,

60

42

cos

1

||

=

=

=

 

Moment zginający :   

kNcm

cm

e

W

M

4

,

205

56

,

4

1

,

45

||

=

=

=

   

Moment od siły prostopadłej 
                                     

kNcm

M

1

,

354

10

35

,

31

1

)

42

sin

7

,

60

(

=

+

=

 

              

Gdzie :                          

4

3

3

2

,

1312

12

27

8

,

0

12

cm

l

g

J

x

=

=

=

 

                                      

m

l

x

5

,

13

2

27

2

=

=

=

 

A zatem :                      

2

2

||

1

,

14

08

,

2

27

8

,

0

1

,

45

cm

kN

cm

kN

<

=

=

τ

 

                                     

2

2

5

,

23

75

,

5

2

,

1312

5

,

13

5

,

559

cm

kN

cm

kN

<

=

+

=

σ

 

Sprawdzenie warunku :  

d

f



+





2

||

2

α

τ

α

σ

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

26 

                                        

5

,

23

71

,

6

6

,

0

08

,

2

1

75

,

5

2

2

=

+

  Warunek zachowany 

 
 
 

 

5. Styki montaŜowe dźwigara  [Rys 5] 
5.1 Wymiarowanie styku  

 

Siły    

                                          

kN

N

8

,

552

=

    

                                          

kNm

M

3

,

3

=

 

                                          

kN

P

7

,

62

=

 

 

Wymiarowanie spoin łączących   ½ I340  z blacha czołową 

               

Charakterystyka geometryczna spoiny 

              Pole przekroju  :                                      

2

4

,

43 cm

A

s

=

 

              PołoŜenie osi obojętnej:                           

cm

e

56

,

4

=

 

              Moment bezwładności :                          

4

1139

cm

J

x

=

 

              Moment statyczny spoiny pasa               

3

5

,

90

)

95

,

0

56

,

4

(

83

,

1

7

,

13

cm

S

spx

=

=

 

              Moment statyczny spoiny środnika        

3

2

39

,

94

2

)

56

,

4

17

(

22

,

1

cm

S

spx

=

=

 

         Składowe napręŜeń 
              NapręŜenia od siły osiowej (napręŜenia średnie) 

                  

MPa

A

N

s

N

3

,

127

4

,

43

8

,

552

=

=

=

σ

 

         

NapręŜenia od zginania 

               W punkcie 1 (rozciąganie )      

MPa

I

y

M

sx

9

,

16

1130

56

,

4

420

1

1

=

=

=

σ

 

               W punkcie 2 (rozciąganie )      

MPa

I

y

M

sx

1

.

10

1130

)

83

,

1

56

,

4

(

420

1

2

=

=

=

σ

 

               W punkcie 4 (ściskanie )          

MPa

I

y

M

sx

2

,

46

1130

)

56

,

4

17

(

420

1

4

=

=

=

σ

 

        NapręŜenia normalne  
                                                                  

MPa

N

2

,

119

=

σ

 

        NapręŜenia  styczne  

                W punkcie 2                            

MPa

a

I

S

P

sx

spx

1

,

41

22

,

1

1130

5

,

90

7

,

62

2

=

=

=

τ

 

                W punkcie 3                            

MPa

a

I

S

P

sx

spx

9

,

42

22

,

1

1130

39

,

94

7

,

62

3

=

=

=

τ

 

W spoinie poziomej   
   Współczynnik wytrzymałości spoiny jak dla spoiny rozciąganej 
                         

85

,

0

1

15

,

0

1

=

=

α

  

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

27 

                         

MPa

f

d

75

,

199

235

85

,

0

5

,

132

1

=

α

σ

                         

Warunek zachowany 

W spoinie pionowej  

   Punkt 2        

MPa

235

38

,

144

6

,

0

1

,

41

1

3

,

127

2

2

<

=

+

           

Warunek zachowany 

    Punkt 3     

MPa

f

d

141

235

6

,

0

9

,

42

||

3

=

α

τ

                                     

Warunek zachowany 

    Punkt 4    

75

,

199

235

36

1

=

d

f

σ

                                                   

Warunek zachowany  

 
 
 

 

Połączenie śrubowe doczołowe 
Dane materiałowe: 
- stal pasów górnych  St3S   -   

235

=

d

f

   MPa 

- stal blach doczołowych  St3S  

235

=

d

f

  dla  16 mm < t < 40 mm 

- śruby klasy M20 – 10.9; 

kN

S

Rv

150

=

 ; 

MPa

R

m

420

=

 

2

245mm

A

s

=

 

 - otwory  okrągłe średnio dokładne 

mm

2

=

     

mm

d

22

2

20

0

=

+

=

 

 
Nośność obliczeniowa śrub : 
          

kN

S

S

Rt

Rr

1

,

141

166

85

,

0

85

,

0

=

=

=

 

Potrzebna ilość śrub  

szt

S

N

n

rt

4

91

,

3

1

,

141

8

,

552

=

=

=

 

           

Minimalna grubość blachy doczołowej : 

         

d

s

Rt

f

b

S

c

t

=

2

,

1

min

              

 

         

76

70

)

20

18

(

2

18

70

+

=

=

s

s

b

mm

c

mm

b

  

          

cm

t

85

,

0

5

,

23

70

,

0

67

18

,

0

2

,

1

min

=

=

 

Przyjmuje t = 1,2 cm 
Współczynnik efektu dźwigni  

                      

min

67

,

2

t

t

=

β

   

258

,

1

5

,

8

12

67

,

2

=

=

β

 

Nośności połączeń rozciąganych kategorii E sprawdza się wg wzoru (85) 
                    

Rj

N

N

   

                   

=

=

n

i

R

Rj

S

N

1

1

ϖ

 

Gdzie :   c – odległość między brzegiem   
                   otwory a spoina  
                b

 - szerokość współdziała blachy    

                     przypadająca na jedna śrubę 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

28 

Współczynnik rozdziału obciąŜenia 
            Dla dwóch śrub w jednym szeregu         
m

i

 = 2  

                        Dla śrub wewnętrznych przy pasach      

ω

i

 = 1  

            Dla śrub zewnętrznych                             

ω

i

 = 0,8 

 
 
Nośność obliczeniowa połączenia : 
     

kN

N

kN

N

Rj

8

,

552

6

,

597

)

8

,

0

2

1

2

(

166

=

>

=

+

=

           Warunek zachowany 

 
Siła ścinająca w śrubie : 

                

kN

kN

n

V

S

v

150

67

,

15

4

7

,

62

max

<

=

=

=

                                    Warunek zachowany  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

29 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.Słup 
6.1 Ustalenie sił wewnętrznych  
 
  Do wymiarowania przyjęto pary sił: 

  - schemat I    

kNm

M

kN

N

1

,

69

8

,

166

1

1

=

=

 

  - schemat II  

kNm

M

kN

N

8

,

58

5

,

118

2

2

=

=

 

 - schemat III 

kNm

M

kN

N

1

,

0

8

,

212

3

3

=

=

 

 
 
 
 
 
 
 
6.2 Ustalenie współczynników  długości wyboczeniowych: 
6.2.1 W płaszczyźnie ściany [względem osi Y] 
             

1

=

y

µ

            

1

1

l

l

l

y

wy

=

=

µ

 

6.2.2 W płaszczyźnie układu [względem osi X] 
           

?

=

x

µ

           

l

długość teoretyczna 

           

1

l

l

x

wx

=

µ

 

 

Wyznaczenie współczynnika wyboczenia   

          

)

,

(

2

1

χ

χ

µ

µ

=

x

                   Załącznik 1. Norma [35] 

           Dla węzła przesuwnego 
           

2

1

,

χ

χ

 - podatność węzłów 

           

3

,

0

0

+

=

K

K

K

c

c

i

χ

 

          

l

I

K

c

c

=

 

          

0

K

 - sztywność zamocowania  

 

Dla punktu 1         [dla utwierdzenia  

0

K

c

K

]  

         

3

,

0

5

,

0

2

1

=

=

c

c

K

K

χ

 

 

Dla punktu 2  

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

30 

y

y

x

x

2

6

0

260

10,0

1

7

,5

         

3

,

0

1

0

2

=

+

=

c

c

K

K

χ

 

  Współczynnik wyboczenia 
                     

)

1

;

5

,

0

(

µ

µ

=

x

   Z.1-3 [B]  

                    

45

,

2

x

µ

 

 
 
 
6.3 Wymiarowanie słupa HEB 260 

Wymiary przekroju 
h = 260 mm  

b

f

 = 260 mm 

t

w

 = 10,0 mm  

t

f

 = 17,5 mm 

r = 24,0 mm 
 
Cechy geometryczne przekroju 
A = 118,0 cm

2

 

A

vy

 = 26,00 cm

2

  

A

vx

 = 91,00 cm

2

 

W

x

 = 1150 cm

3

  

W

y

 = 395,0 cm

3

 

J

x

 = 14920 cm

4

  

J

y

 = 5130 cm

4

 

i

x

 = 11,20 cm  

i

y

 = 6,580 cm 

I

 = 753700 cm

6

   I

 = 124,0 cm

4

 

W

 = 4780 cm

4

  

S

x

 = 641,0 cm

3

 

m = 93,00 kg/m 
U = 1,499 m

2

/mb   U/A = 127,0 m

-1 

 
6.3.1 Sprawdzenie klasy przekroju  

-

 

klasa środnika 

Określenie smukłości środnika 

         

w

w

s

t

b

=

λ

       gdzie:    

         

)

(

2

r

t

h

b

f

w

+

=

 => 

mm

b

w

192

)

24

10

(

2

260

=

+

=

 

         

2

,

19

10

192

=

=

s

λ

                   

ε

λ

<

33

s

 dla klasy 1 

        

d

f

215

=

ε

   f

d

 dla stali St3S = 235 MPa  a więc  

956

,

0

235

215

=

=

ε

 

         Sprawdzenie warunku dla klasy 1 
                           

55

,

31

956

,

0

33

26

,

19

=

<

  

Spełniony     Środnik  jest klasy 1 

 
-

 

klasa półki 

Określenie smukłość półki 

         

f

p

p

t

b

=

λ

    gdzie :   

         

r

t

s

b

w

p

=

)

(

5

,

0

 =>

mm

b

p

113

24

)

10

260

(

5

,

0

=

=

 

        

45

,

6

5

,

17

113

=

=

p

λ

                

ε

λ

<

9

p

 dla klasy 1 

    

d

f

215

=

ε

   f

d

 dla stali St3S = 235 MPa  a więc  

956

,

0

235

215

=

=

ε

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

31 

                            Sprawdzenie warunku dla klasy 1 

                            

6

,

8

956

,

0

9

45

,

6

=

<

      

Spełniony   Półka jest klasy 1 

 

WNIOSEK:   Cały przekrój   jest klasy 1 

 
 
 
 
 
6.3.2 Nośności przekroju przy ściskaniu i zginaniu 
 
      

kN

f

A

N

d

Rc

2773

5

,

23

118

=

=

=

 

      

kNm

kNcm

f

W

M

d

x

Rc

25

,

270

27025

5

,

23

1150

=

=

=

=

 

   Rozpiętość teoretyczna                                                 

m

l

911

,

6

0

=

 

   Długość wyboczeniowa w płaszczyźnie ściany           

m

l

l

y

y

911

,

6

911

,

6

1

0

=

=

=

µ

    

   Długość wyboczeniowa w płaszczyźnie układu          

m

l

l

x

x

93

,

16

911

,

6

45

,

2

0

=

=

=

µ

 

   Długość przy wyboczeniu skrętnym                           

m

l

l

911

,

6

911

,

6

1

0

=

=

=

ω

ω

µ

 

   Smukłości gięte słupa 
       
       

Względem osi x 

   

1

,

151

20

,

11

1693

=

=

=

x

x

x

i

l

λ

     

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

      

   

87

,

1

53

,

80

1

,

151

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

       

z tablicy 11  z krzywej b 

257

,

0

=

ix

ϕ

 

Względem osi y 

105

58

,

6

1

,

691

=

=

=

y

y

y

i

l

λ

     

53

,

80

5

,

29

73

,

2

235

10

205

15

,

1

14

,

3

15

,

1

3

=

=

=

=

d

p

f

E

π

λ

  

3

,

1

53

,

80

105

=

=

=

p

x

x

λ

λ

λ

       

z tablicy 11  z krzywej c 

415

,

0

=

iy

ϕ

 

6.3.3

 

Sprawdzenie nośności na ściskanie 

 

Dla schematu I 

 

1

14

,

0

2773

415

,

0

8

,

166

1

23

,

0

2773

257

,

0

8

,

166

1

1

<

=

=

<

=

=

rc

iy

rc

ix

N

N

N

N

ϕ

ϕ

                   

Warunek został spełniony  

 

Dla schematu II 

 

1

1

,

0

2773

415

,

0

5

,

118

1

16

,

0

2773

257

,

0

5

,

118

1

1

<

=

=

<

=

=

rc

iy

rc

ix

N

N

N

N

ϕ

ϕ

                   

Warunek został spełniony 

 

Dla schematu III 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

32 

 

1

18

,

0

2773

415

,

0

8

,

212

1

29

,

0

2773

257

,

0

8

,

212

1

1

<

=

=

<

=

=

rc

iy

rc

ix

N

N

N

N

ϕ

ϕ

                   Warunek został spełniony 

 
 
 
 
 
 

6.3.4

 

Sprawdzenie nośności na ściskanie i zginanie 

6.3.4.1 Wyznaczenie współczynnika zwichrzenia 

L

ϕ

 

 

Wartość momentu krytycznego 

  

z

y

s

cr

N

N

i

B

M

=

 gdzie 

818

,

1

55

,

0

1

1

=

=

=

β

B

 

cm

i

i

i

y

x

s

98

,

12

58

,

6

2

,

11

2

2

2

2

=

+

=

+

=

 

kN

l

I

E

N

y

y

y

9

,

2170

911

,

6

5130

05

,

2

14

,

3

2

2

2

2

=

=

=

π

 

kN

N

N

I

G

l

I

E

i

N

z

z

s

z

7734

)

2

,

99

89

,

31

(

59

)

10

124

10

80

911

,

6

10

753700

10

05

,

2

14

,

3

(

1298

,

0

1

)

(

1

8

6

2

12

8

2

2

2

2

2

=

+

=

+

=

+

=

τ

ω

ω

π

 

9

,

966

7734

9

,

2170

1298

,

0

818

,

1

=

=

cr

M

 

 

Smukłość przy zwichrzeniu  

6

,

0

9

,

966

25

,

270

15

,

1

15

,

1

=

=

=

cr

Rc

L

M

M

λ

 

 Współczynnik zwichrzenia  z tablicy 11  krzywa a

941

,

0

=

L

ϕ

 

      6.3.4.2 Warunki nośności  pręta ściskanego i zginanego   

 

1

<

+

+

i

Rc

L

Rc

i

M

M

N

N

ϕ

ϕ

  

 

Składnik poprawkowy 

1

 [wzór 57 Norma] 

 

1

,

0

25

,

1

2

1

+

=

Rx

L

x

rc

i

i

i

M

M

N

N

ϕ

ϕ

λ

ϕ

 

 

1

,

0

56

,

0

25

,

270

941

,

0

1

,

69

2773

257

,

0

8

,

166

87

,

1

257

,

0

25

,

1

2

=

=

x

 

  Dla wszystkich schematów przyjmuje 

1

,

0

1

=

 

 

Schemat I  

W płaszczyźnie ramy 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

33 

           

1

6

,

0

1

,

0

25

,

270

941

,

0

1

,

69

2773

257

,

0

8

,

166

<

=

+

+

  Warunek został spełniony 

       W płaszczyźnie układu 

            

1

51

,

0

1

,

0

25

,

270

941

,

0

1

,

69

2773

415

,

0

8

,

166

<

=

+

+

  Warunek został spełniony 

 

Schemat II  

W płaszczyźnie ramy 

             

1

6

,

0

1

,

0

25

,

270

941

,

0

8

,

58

2773

257

,

0

5

,

118

<

=

+

+

  Warunek został spełniony 

        
       W płaszczyźnie układu 

             

1

49

,

0

1

,

0

25

,

270

941

,

0

5

,

58

2773

415

,

0

5

,

118

<

=

+

+

  Warunek został spełniony 

 

       6.4 Sprawdzenie nośności przekroju na ścinanie  
                  

kN

f

A

V

d

v

R

7

,

261

5

,

23

2

,

19

1

58

,

0

58

,

0

=

=

=

 

                  

02

,

157

7

,

261

6

,

0

1

,

23

6

,

0

1

,

23

0

max

=

<

=

<

=

R

V

V

V

      Nośność zachowana 

    
       

7. Obliczenie głowicy słupa 

 7.1  Określenie wymiarów   
          
          blacha głowicy       

x

x270

30

270 mm 

NapręŜenia w spoinie łączącej  płytkę centrującą 

   

2

2

1

5

,

23

3

,

21

26

3

,

0

8

,

166

cm

kN

f

cm

kN

l

a

N

d

p

=

<

=

=

=

σ

 

NapręŜenia  w spoinie łączącej Ŝeberko  

      

mm

a

mm

mm

a

t

a

t

7

6

10

7

,

0

30

2

,

0

7

,

0

2

,

0

min

max

<

                                 Przyjmuje 6 mm 

     

cm

l

l

f

l

a

N

d

2

,

4

5

,

23

7

,

0

6

,

0

4

8

,

166

||

1

=>

α

        

Przyjmuje l = 5 cm 

 
8. Podstawa słupa stopa utwierdzona 
8. 1 Do obliczeń przyjęto najniekorzystniejszy układ sił : 

             

kNm

M

kN

N

1

,

69

8

,

166

1

1

=

=

 

8.2 Geometria  

             Wymiary blachy                   

mm

B

mm

L

400

600

=

=

  

             Przekrój czynny kotew         

2

3

,

35 cm

A

=

 

             Wskaźnik wytrzymałości    

3

2

24000

6

60

40

cm

W

=

=

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

34 

             Ilość kotew                            

2

=

n

    

             Mimośród obciąŜenia           

cm

m

N

M

e

41

41

,

0

8

,

166

1

,

69

=

=

=

=

 

            Odległość  osi kotew od krawędzi ściskanej        

cm

L

5

,

51

'

=

  

            PołoŜenie  wypadkowej siły ściskającej               

cm

L

e

p

11

2

60

41

2

=

=

=

 

            Zasięg strefy ściskanej :       

0

)

)(

(

36

3

2

3

=

+

+

+

L

x

p

L

B

A

n

x

p

x

 

            Po podstawieniu danych :                        

                                                          

0

)

5

,

51

)(

11

5

,

51

(

40

3

,

35

2

36

11

3

2

3

=

+

+

+

x

x

x

 

            

Pierwiastkiem tego równania jest :  x = 33,16 cm 

            Przyjmuje :  
            Wypadkowa siła  rozciągająca w kotwach              

                                                   

kN

x

L

x

p

N

F

t

9

,

90

)

3

16

,

33

5

,

51

(

)

3

16

,

33

11

(

8

,

166

)

3

(

)

3

(

=

+

=

+

=

 

            Warunek nośności  zakotwienia    [przyjęto śruby  S235] 
                   

134

67

2

9

,

90

=

=

<

=

rt

t

S

n

F

       Nośność zachowana  

     NapręŜenia dociskowe na krawędzi stopy : 

           

MPa

cm

kN

B

x

F

N

t

t

c

88

,

3

388

,

0

40

7

,

50

)

9

,

90

8

,

166

(

2

)

(

2

2

=

=

+

=

+

=

σ

 

     Dla betonu zbrojonego stopy klasy B25 przyjęto f

cd

 = 10,6 MPa 

     Współczynnik rozdziału  

ω

 =1,0  

     

Warunek nośności  

6

,

10

0

,

1

88

,

3

=

<

=

cd

c

f

MPa

ω

σ

  

Nośność zachowana 

8.3 Określenie  grubości  blachy podstawy stopy 
   Grubość blachy zaleŜy od wielkości momentów zginających  wywołana napręŜeniami   

          

 Płyta A

 

   NapręŜenia w płycie A                                            

            

d

x

A

f

W

M

=

max

σ

   => 

d

p

c

f

t

b

2

2

1

0

,

1

2

6

0

,

1

σ

   

d

c

d

c

p

f

b

f

b

t

σ

σ

=

=

1

2

1

73

,

1

3

 

           

cm

b

u

A

65

,

8

5

73

,

1

73

,

1

1

=

=

=

    = >      

cm

t

pA

11

,

1

5

,

23

388

,

0

64

,

8

=

=

 

Płyta B 

      

cm

b

cm

l

B

B

17

26

=

=

            

1

52

,

1

17

26

>

=

=

B

B

b

l

      

  

Warunek nie został spełniony, musimy dodać Ŝebro usztywniające 

           

71

,

0

17

125

,

12

=

=

B

B

b

l

        Po interpolacji z tabelki odczytujemy u

B

 = 0,729 

           

729

,

0

=

B

B

b

u

  = >   

729

,

0

17

=

B

u

 = > 

39

,

12

729

,

0

17

=

=

B

u

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

35 

            

cm

t

pB

59

,

1

,

5

,

23

388

,

0

39

,

12

=

=

 

           

Przyjmuje grubość płyty  2 cm  

 
          Sprawdzenie grubości blachy ze względu na ścięcie 

             

7

,

0

7

,

0

5

,

23

58

,

0

3

14

,

3

9

,

90

58

,

0

58

,

0

>

=

=

=

=

=

p

d

s

t

p

p

s

v

d

dv

v

t

t

f

d

F

t

t

d

A

f

f

A

F

π

π

τ

 

            
           Sprawdzenie grubości blachy według wzoru 82 

             

48

,

1

48

,

1

5

,

23

8

,

11

9

,

90

7

,

4

2

,

1

118

24

47

2

2

47

6

53

5

,

23

2

,

1

>

=

=

+

=

+

=

=

=

t

t

d

c

b

mm

c

b

F

c

t

s

s

t

 

 
              Wnioski: Ostatecznie przyjmuje grubość blachy podstawy 2 cm 
    
  8.4 Sprawdzenie  napręŜeń w blachach węzłowych trapezowych 
     8.4.1 Określenie wymiarów blachy trapezowej 

          Wysokość  :     

cm

f

a

n

N

l

h

d

sp

49

,

3

5

,

23

8

,

0

6

,

0

4

8

,

166

||

=

=

=

α

 przyjmuje 20 cm 

          Charakterystyka przekroju : 
          
Pole powierzchni                                   

2

185

75

,

1

20

3

40

2

cm

A

=

+

=

 

          Moment statyczny

                                  

3

1

970

1

2

40

10

20

75

,

1

3

cm

S

x

=

=

 

          Środek cięŜkości                                     

cm

A

S

x

x

24

,

5

185

970

1

1

=

=

=

 

          Moment bezwładności przekroju           

4

3

3

1

6

,

8906

3

20

3

,

3

3

2

40

cm

J

x

=

+

=

                                                                                 

                                                            

4

2

1

9

,

3826

24

,

5

185

6

,

8906

2

cm

x

A

J

J

x

x

=

=

=

 

          Wskaźnik wytrzymałości przekroju       

3

2

,

259

76

,

14

9

,

3826

cm

y

J

W

a

x

x

=

=

=

 

          Nośność przekroju 
                    

kNm

kNcm

f

W

M

d

x

Rx

912

,

60

2

,

6091

5

,

23

2

,

259

=

=

=

=

 

          Moment zginający blachy w płaszczyźnie styku ze słupem  
                    

kNm

kNcm

B

a

M

c

426

,

22

22426

5

,

0

40

17

388

,

0

5

,

0

2

2

=

=

=

=

σ

 

 

background image

Konstrukcje stalowe – sem II 

Projekt hali 

 

36 

       8.4.2 Sprawdzenie napręŜeń 
             NapręŜenia w punkcie A 

                            

kN

b

a

W

52

,

128

40

17

189

,

0

1

1

=

=

=

σ

    

                   

66

,

67

40

17

2

189

,

0

388

,

0

2

)

(

1

2

=

=

=

b

a

W

c

σ

σ

 

                   

kN

W

W

V

18

,

196

66

,

67

52

,

128

2

1

=

+

=

+

=

α

 

                   

kNcm

e

W

e

W

M

73

,

1633

9

,

9

66

,

67

5

,

7

52

,

128

2

2

1

1

=

+

=

+

=

α

 

                   

2

2

5

,

23

3

,

6

9

,

3826

76

,

14

73

,

1633

cm

kN

f

cm

kN

J

y

M

d

x

A

A

=

<

=

=

=

α

σ

 

            NapręŜenia ścinające  obliczono w sposób uproszczony: 

                     

2

2

5

,

23

86

,

1

20

75

,

1

3

18

,

196

cm

kN

f

cm

kN

A

V

d

v

ś

=

<

=

=

=

α

τ

 

            NapręŜenia zastępcze  

                     

2

2

2

2

2

2

5

,

23

07

,

7

86

,

1

3

3

,

6

3

cm

kN

f

cm

kN

d

s

A

z

=

<

=

+

=

+

=

τ

σ

σ

 

            Sprawdzenie napręŜeń w spoinach poziomych  blach trapezowych  
                  Przyjęto :    a  = 6 mm 
                   

2

2

,

133

6

,

0

17

6

6

,

0

60

2

cm

A

s

=

+

=

 

            NapręŜenia ścinające w spoinie 

                  

2

||

14

,

7

6

,

0

6

9

,

3826

2

,

499

18

,

197

6

cm

kN

a

J

S

V

x

p

=

=

=

α

τ

 

                   

3

2

,

499

)

2

2

24

,

5

(

40

2

cm

S

p

=

+

=

 

            NapręŜenia prostopadłe do osi spoiny 

                 

2

05

,

1

2

133

18

,

198

2

2

cm

kN

A

V

s

=

=

=

=

=

α

σ

τ

σ

 

           NapręŜenia w złoŜonym stanie napręŜeń 

                 

d

f

+

+

)

(

3

2

2

||

2

τ

τ

σ

χ

 

               

2

2

2

2

2

5

,

23

78

,

8

)

05

,

1

14

,

7

(

3

05

,

1

7

,

0

cm

kN

f

cm

kN

d

=

=

+

+