KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 1/39
1.0.
OKREŚLENIE GŁOWNYCH WYMIARÓW HALI:
1.1.Rozstaw płatwi:
Od 1500 do 3000 mm, przyjęto e=2007.60 mm
1.2. Wiązar kratowy:
-Rozpiętość B=24 m
-Wysokość kratownicy w środku rozpiętości:
h
=
÷
∗B=
÷
∗24=2÷3 m
Przyjęto
h
=2,5 m
- Przyjęto nachylenie połaci dachowej równe 5°
- Rozstaw węzłów kratownicy:
1.3. Wysokość słupa równa:
H=6 m.
1.4. Długość całkowita hali:
L=n*a=12*5,1=61,2 m
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 2/39
2.0.
ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ:
2.1.Obciążenie śniegiem (S):
A.
Lokalizacja obiektu:
Sopot => 3 strefa śniegowa
s
= 1,2
kN
m
B.
Obciążenie śniegiem dachu w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej:
s = µ
C
C
s
α
= 5° ⟹ µ
= 0,8
C
= 1,0
C
= 1,0
S
= 0,8 × 1,0 × 1,0 × 1,2 = 0,96
kN
m
S
= 0,5 × 0,8 × 1,0 × 1,0 × 1,2 = 0,48
kN
m
S
(
= S
× cos α = 0,96 × cos 5° = 0,956
kN
m
S
(
= S
× cos α = 0,48 × cos 5° = 0,478
kN
m
2.2.Obciążenie wiatrem (W):
A.
Lokalizacja obiektu- Określenie strefy obciążenia wiatrem
Sopot => 2 strefa śniegowa
- Określenie bazowej prędkości wiatru:
V
-,.
= 26
m
s
V
-
= c
/
c
0 0
V
-,.
c
/
= 1,0
c
0 0
= 1,0
V
-
= 1,0 × 1,0 × 26 = 26
m
s
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 3/39
- Określenie ustawienia obiektu względem stron świata
- Określenie kategorii terenu
Sopot, teren otwarty kategoria II:
1
.
= 0,05 2
1
345
= 2,0 2
- określenie wysokości odniesienia z
e
h=H+
*B*tg5°= 6+
*24*tg5°=6+1,05m=7,05 m
h≤B, więc z
e
=h=7,05 m
-określenie współczynnika ekspozycji c
e
(z
e
)
c
e
(z
e
)=2,3*
6
.
.,7
=2,3*
8,.9
.
.,7
=2,11
-określenia wartości szczytowej ciśnienia prędkości wiatru q
p
(z
e
)
q
p
(z
e
)= c
e
(z
e
)* q
b
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 4/39
:
;
= 0,5 ∗ < ∗ =
;
= 0,5 × 1,25 × 26
= 422,5
>
2
= 0,4225
?>
2
:
@
A1
B
C = 2,11 × 0,4225 = 0,8915
?>
2
2.2.1.
Oznaczenie ścian pionowych
A.
Kierunek wiatru θ=0
o
A
B
C
D
E
d=24m
b
=
6
6
,3
m
z
=
9
m
wiatr
-określenie ciśnienia wiatru na powierzchni dachu:
D
B
= :
@
A1
B
C ∗ E
@B,.
- oznaczenie ścian pionowych
F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA61,2 ; 2 × 7,05C = 14,10 2
F
4 =
14,1
4 = 3,525 2
F
5 =
14,1
5 = 2,82 2
F
10 =
14,1
10 = 1,412
4 ∗ F
5 = 4 ∗
14,1
5 = 11,28 2
Stosunek h/d:
M
N
=
8,.9
7
= 0,294
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
O
P
= 17,75 > 10 2
⇒ E
@B,P
= E
@B,.
= −1,2
O
T
= 86,64 > 10 2
⇒ E
@B,T
= E
@B,.
= −0,8
O
U
= 69,61 > 10 2
⇒ E
@B,U
= E
@B,.
= −0,5
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 5/39
O
V
= 431,46 > 10 2
⇒ E
@B,V
= E
@B,.
= 0,706
O
W
= 431,46 > 10 2
⇒ E
@B,W
= E
@B,.
= −0,312
Ciśnienie wiatru:
D
B
= :
@
A1
B
CE
@B,.
D
B,P
= 0,8915 × A−1,2C = −1,0698 ?> 2
⁄
D
B,T
= 0,8915 × A−0,8C = −0,7132 ?>/2
D
B,U
= 0,8915 × A−0,5C = −0,4458 ?>/2
D
B,V
= 0,8915 × 0,706 = 0,6294 ?>/2
D
B,W
= 0,8915 × A−0,312C = −0,2781 ?>/2
Pole
Powierzchnia
[
Z
[
]
]
^
A_
`
C
a
^`,bc
d
`
[
ef Z
[
⁄ ]
A
17,75
0,8915
−1,2
−1,0698
B
86,64
0,8915
−0,8
−0,7132
C
69,61
0,8915
−0,5
−0,4458
D
431,46
0,8915
0,706
0,6294
E
431,46
0,8915
−0,312
−0,2781
Tabela 1: Obciążenie wiatrem 90°
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 6/39
B.
Kierunek wiatru θ=0
o
A
B
C
D
E
b=24m
d
=
6
6
,3
m
w
ia
tr
z
=
1
0
,1
m
F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA24 ; 2 × 7,05C = 14,10 2
F
4 =
14,1
4 = 3,525 2
F
5 =
14,1
5 = 2,82 2
F
10 =
14,1
10 = 1,412
4 ∗ F
5 = 4 ∗
14,1
5 = 11,28 2
Stosunek h/d:
M
N
=
8,.9
g,
= 0,115
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
O
P
= 19,88 > 10 2
⇒ E
@B,P
= E
@B,.
= −1,2
O
T
= 79,52 > 10 2
⇒ E
@B,T
= E
@B,.
= −0,8
O
U
= 332,06 > 10 2
⇒ E
@B,U
= E
@B,.
= −0,5
O
V
= 174 > 10 2
⇒ E
@B,V
= E
@B,.
= 0,7
O
W
= 174 > 10 2
⇒ E
@B,W
= E
@B,.
= −0,3
Ciśnienie wiatru:
D
B
= :
@
A1
B
CE
@B
D
B,P
= 0,8915 × A−1,2C = −1,0698 ?> 2
⁄
D
B,T
= 0,8915 × A−0,8C = −0,7132 ?>/2
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 7/39
D
B,U
= 0,8915 × A−0,5C = −0,4458 ?>/2
D
B,V
= 0,8915 × 0,7 = 0,624 ?>/2
D
B,W
= 0,8915 × A−0,3C = −0,267 ?>/2
Pole
Powierzchnia
[
Z
[
]
]
^
A_
`
C
a
^`,bc
d
`
[
ef Z
[
⁄ ]
A
19,88
0,8915
−1,2
−1,0698
B
79,52
0,8915
−0,8
−0,7132
C
332,06
0,8915
−0,5
−0,4458
D
174
0,8915
0,7
0,624
E
174
0,8915
−0,3
−0,267
Tabela 2: Obciążenie ścian wiatrem
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 8/39
2.2.2.
Oznaczenie dachów dwuspado
wych:
A.
Kierunek wiatru θ=0
o
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 9/39
G
H
J
I
F
F
wiatr
b
=
6
6
,3
m
F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA61,2 ; 2 × 7,05C = 14,1 2
F
4 =
14,1
4 = 3,525 2
F
5 =
14,1
5 = 2,82 2
F
10 =
14,1
10 = 1,412
4 ∗ F
5 = 4 ∗
14,1
5 = 11,28 2
α=5°
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
O
h
= 9,94 < 10 2
⇒ E
@B,h
= E
@B,.
= −1,701
O
j
= 76,36 > 10 2
⇒ E
@B,j
= E
@B,.
= −1,2
O
k
= 648,11 > 10 2
⇒ E
@B,k
= E
@B,.
= −0,6
O
l
= 86,29 > 10 2
⇒ E
@B,l
= E
@B,.
= −0,6
O
m
= 648,11 > 10 2
⇒ E
@B,m
= E
@B,.
= −0,6
Ciśnienie wiatru:
D
B
= :
@
A1
B
CE
@B
D
B,h
= 0,8915 × A−1,701C = −1,52 ?> 2
⁄
D
B,j
= 0,8915 × A−1,2C = −1,07 ?>/2
D
B,k
= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2
D
B,l
= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2
D
B,m
= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 10/39
Pole
Powierzchnia
[
Z
[
]
]
^
A_
`
C
a
^`,bc
d
`
[
ef Z
[
⁄ ]
F
9,97
0,8915
−1,701
−1,52
G
76,36
0,8915
−1,2
−1,07
H
648,11
0,8915
−0,6
−0,535
I
86,29
0,8915
−0,6
−0,535
J
648,11
0,8915
−0,6
−0,535
Tabela 3: Obciążenie dachu wiatrem 0°
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 11/39
B.
Kierunek wiatru θ=90
o
G
H
I
F
F
w
ia
tr
b=24m
I
H
G
F = 2GHAI; 2ℎC = 2GHA24 ; 2 × 7,05C = 14,1 2
F
4 =
14,1
4 = 3,525 2
F
5 =
14,1
5 = 2,82 2
F
10 =
14,1
10 = 1,412
4 ∗ F
5 = 4 ∗
14,1
5 = 11,28 2
α=5°
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
O
h
= 4,97 < 10 2
⇒ E
@B,h
= E
@B
= −1,78
O
j
= 11,94 > 10 2
⇒ E
@B,j
= E
@B,.
= −1,3
O
k
= 67,68 > 10 2
⇒ E
@B,k
= E
@B,.
= −0,7
O
l
= 649,8 > 10 2
⇒ E
@B,l
= E
@B,.
= −0,6
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 12/39
Ciśnienie wiatru:
D
B
= :
@
A1
B
CE
@B
D
B,h
= 0,8915 × A−1,78C = −1,59 ?> 2
⁄
D
B,j
= 0,8915 × A−1,3C = −1,16 ?>/2
D
B,k
= 0,8915 × A−0,7C = −0,624 ?>/2
D
B,l
= 0,8915 × A−0,6C = −0,535 ?>/2
Pole
Powierzchnia
[
Z
[
]
]
^
A_
`
C
a
^`,bc
d
`
[
ef Z
[
⁄ ]
F
4,97
0,8915
−1,78
−1,59
G
11,94
0,8915
−1,3
−1,16
H
67,68
0,8915
−0,7
−0,624
I
649,8
0,8915
−0,6
−0,535
Tabela 4: Obciążenie dachu wiatrem 90°
2.2.3.
Wyznaczenie obciążenia wiatrem
2.2.3.1.
Dla połaci dachu
strona nawietrzna:
−1,59 ?>/2
strona zawietrzna:
−0,535 ?>/2
2.2.3.2. Dla ścian hali
Strona zawietrzna:
−0,278 ?>/2
strona nawietrzna:
0,629 ?>/2
2.3.Zebranie obciążenia stałego połaci dachu (G1)
-obciążenie stałe zależne od rodzaju pokrycia dachu: 0,1
?>/2
- obciążenie użytkowe: 0,25
?>/2
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 13/39
Lp
Rodzaj obciążenia
g
k
[kN/m
2
]
1
Płyty dachowe z rdzeniem styropianowym
0,10
2
Obciążenie stałe wyposażeniem dodatkowym
0,25
∑
0,35
Tabela 5 Obciążenie stałe połaci dachu (G1)
2.4.Zebranie obciążenia stałego ścian hali (G2)
-obciążenie stałe zależne od rodzaju poszycia ścian: 0,1
?>/2
Lp
Rodzaj obciążenia
g
k
[kN/m
2
]
1
Płyty dachowe z rdzeniem styropianowym
0,10
∑
0,10
Tabela 6Obciążenie stałe ścian hali
3.0.
Zestawienie obciążeń dla połaci dachu:
Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:
:
n
= : ∗ Eop5°
Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:
:
ǁ
= : ∗ pGH5°
Lp
Rodzaj obciążenia
g
k
[kN/m
2
]
Obciążenie
charakterystyczne
[kN/m
2
]
Symbol
⊥
∥
1
Równomierne obciążenie śniegiem rozłożone na
połaci dachu
0,956
0,952
0,083
S1
2
Nierównomierne obciążenie śniegiem na połaci
dachu
0,48
0,478
0,042
S2
3
Obciążenie wiatrem - strona nawietrzna
-1,59
-1,59
-
W
4
Obciążenie wiatrem - strona zawietrzna
-0,535
-0,535
-
W
5
Ciężar własny pokrycia dachu - wariant max
0,350
0,349
0,031
G1
Tabela 7 Obciążenia dla połaci dachu
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 14/39
4.0.
Dobranie poszycia połaci dachu:
4.1. Dobranie maksymalnych obciążeń prostopadłych do poszycia dachu:
Obciążenia max: (pozytyw)
:
3tu,v
w
= x1 + z1 = 0,349 + 0,952 = 1,301 kN/m
2
:
3tu,v
{
= 1,35 ∗ x1 + 1,5 ∗ z1 = 1,35 ∗ 0,349 + 1,5 ∗ 0,952 = 1,899 kN/m
2
Pominięto obciążenie wiatrem (ssanie):
Obciążenie min (negatyw):
:
345,v
w
= x1 + | = 0,1 + A−1,52C = −1,42 kN/m
2
:
345,v
{
= 1,00 ∗ x1 + 1,5 ∗ | = 1,00 ∗ 0,1 + 1,5 ∗ A−1,520C = −2,19 kN/m
2
Obciążenie wiatrem od strony nawietrznej- większe ssanie.
4.2. Określenie rozstawu podpór płyt pokrycia dachu:
Przyjmujemy belki wieloprzęsłowe (dwuprzęsłowe)
C=2*e=2*2,0076=4,0152 m
4.3.Określenie schematu statycznego płyty:
4.4.Sprawdzenie warunków nośności pokrycia z płyt warstwowych:
Warunek SGN i SGU zostały sprawdzone przy użyciu danych ze strony producenta-
www.balex.eu
- Warunek SGN dla wieloprzęsłowych płyt dachowych PWD:
Dla rozpiętości przęsła 2,40 m i grubości płyty 100 mm:
:
N{@
= 2,29 kN/2
Pozytyw:
:
3tu,v
{
=
1,899 kN/2
< :
N{@
= 2,29 kN/2
D}~ężFHGF: 82,93 %
Negatyw:
:
345,v
{
=
−2,18 kN/m
2
< :
N{@
= 2,29 kN/2
D}~ężFHGF 95,2 %
- Warunek SGU dla wieloprzęsłowych płyt dachowych PWD:
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 15/39
Dla rozpiętości przęsła 2,40 m i grubości płyty 100 mm:
:
N{@
= 2,04 kN/2
Pozytyw:
:
3tu,v
w
=
1,301
w
3
< :
N{@
= 2,04 kN/2
D}~ężFHGF: 63,77%
Negatyw:
:
345,v
w
=
−1,42 kN/m
2
< :
N{@
= 2,04 kN/2
D}~ężFHGF: 60,83 %
Przyjęto płytę warstwową wieloprzęsłową PWD o grubości 100 mm
5.0.
WYMIAROWANIE PŁATWI DACHOWEJ:
5.1.Wstępny dobór przekroju płatwi:
ℎ
@t4
=
9
÷
.
*
{
=
9
÷
.
*5,1=0,204÷0,255
W wyniku obliczeń przyjęto płatwie z kształtownika IPE200 o
ℎ
@t4
= 20022
5.2.Pasmo zbierania obciążeń:
B
+
B
=e=200,76 cm
5.3.Parametry przekroju i stali
h
200 mm I
y
1943 cm
4
f
y
235 MPa
b
f
100 mm I
z
142 cm
4
f
u
360 MPa
t
f
8,5 mm W
y,el
194 cm
3
t
w
5,6 mm W
z,el
28,5 cm
3
R
12 mm W
y,pl
221 cm
3
A 28,5 cm
2
W
z,pl
44,6 cm
3
Tabela 1 IPE 270 ze stali S235
5.4.Ciężar własny płatwi dachowej (G3)
2
w
= 22,4
?
mI = 0,224
?>
2I
5.5.Założenie schematu statycznego płatwi dachowej:
Przyjęto schemat belki swobodnie podpartej.
5.6.Wyznaczenie ekstremalnych obciążeń płatwi
Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:
:
n
= : ∗ Eop5°
Obciążenie prostopadłe do połaci dachu:
:
ǁ
= : ∗ pGH5°
Ciężar płatwi: 0,224/9.81=0,22 kN/m
2
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 16/39
Lp.
Rodzaj obciążenia
g
k
[kN/m
2
]
Obciążenie
charakt. q
k
=g
k
x e [kN/mb]
γ
f
Obciążenie
oblicz. q
o
[kN/mb]
Symbol
⊥
∥
⊥
∥
1
Obciążenie śniegiem rozłożone na
połaci dachu
0,956
1,912
0,167
1,5
2,868 0,251
S1
2
Ciężar własny pokrycia dachu
0,350
0,700
0,061 1,35 0,945 0,083
G1
3
Ciężar własny płatwi
0,22
0,219
0,019 1,35 0,296 0,026
G3
RAZEM
-
2,831
0,248
-
4,108 0,359
-
5.7.Wyznaczenie ekstremalnych sił wewnętrznych:
a=5,1m
M
Ed,y
=
∗t
=
7,.∗9,
=13,358 kNm
M
Ed,z
=
∗t
=
.,9∗9,
=1,169 kNm
V
Ed,y
=
∗t
=
7,.∗9,
=
10,477 kN
V
Ed,z
=
∗t
=
.,9∗9,
=0,917 kN
Siły wewnętrzne
Wartości obliczeniowe [kNm] lub [kN]
:
n
:
∥
Momenty zginające M
max
M
Ed,y
= 13,358
M
Ed,z
= 1,169
Siły tnące V
max
V
Ed,z
= 10,477
V
Ed,y
= 0,917
Tabela 2 Ekstremalne wartości sił wewnętrznych dla płatwi dachowej
5.8.Klasa przekroju
Środnik
E
~ =
ℎ − 2~
− 2
~
=
200 − 2 × 8,5 − 2 × 12
5,6
= 28,39
=
v
235 =
235
235 = 1
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 17/39
33 >
E
~ ⟹
ś
oHG? ?
p}
Półka
E
~ =
I
− ~
− 2
2~
=
100 − 5,6 − 2 × 12
2 × 8,5
= 4,14
= 1
9 >
E
~ ⟹
ół
? ?
p}
Przekrój IPE 200 ze stali S235 jest klasy I
5.9.Sprawdzenie SGN
5.9.1.
Nośność na ścinanie
Pole przekroju czynnego
O
,6
= 2 O − 2 ∗ I
∗ ~
+ A~
+ 2C~
ℎ
∗ ~
= 2 28,5 − 2 × 10 × 0,85 + A0,56 + 2 × 1,2C × 0,85 = 14,02
A20 − 2 × 0,85C × 0,56 = 10,25
= 14,02 E2
O
,v
= O − ℎ
~
= 28,5 − A20 − 2 × 0,85C × 0,56 = 18,252 E2
Nośność obliczeniowa przekroju na ścinanie
=
,N,6
= =
@,N,6
=
O
,6
v
√3
.
=
14,02 × 23,5
1,0 × √3
= 190,17 ?>
=
,N,v
= =
@,N,v
=
O
,v
v
√3
.
=
18,252 × 23,5
1,0 × √3
= 247,64 ?>
Sprawdzenie warunku
=
WN,6
=
,N,6
=
10,477
190,17 = 0,055 < 1 ⇒ D HF? pF
ł
HGoH}
=
WN,v
=
,N,v
=
0,917
247,64 = 0,004 < 1 ⇒ D HF? pF
ł
HGoH}
5.9.2.
Nośność na zginanie
Moment krytyczny
¡
¢
= ?>
6
£¤E
+ 0,251
¥
− 0,51
¥
¦
>
6
=
§
¨
6
=
§
× 21000 × 142
510
= 113,153 ?>
E
=
©
+ 0,039
ª
6
©
≈ 0,25
6
ℎ
= 0,25 ∗ 142 ∗ 20
= 14200 E2
g
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 18/39
ª
=
1
3 ¬2I
~
+ ℎ
~
=
1
3 × A2 × 10 × 0,85
+ A20 − 2 × 0,85C × 0,56
C = 5,165 E2
7
E
=
14200 + 0,039 ∗ 510
∗ 5,165
142
= 468,997 E2
? = 1,12
1
¥
=
ℎ
2 =
20
2 = 10 E2
¡
¢
= 1,12 × 113,153 ×
®468,997 + 0,25 × 10
− 0,5 × 10 × 0,01 = 21,831 ?>2
Współczynnik zwichrzenia
¯
°ª
=
1
±
°ª
+ ¤±
°ª
− ²³
°ª
±
°ª
= 0,5[1 + µ
°ª
¬³
°ª
− ³
°ª,.
+ ²³
°ª
]
ℎ
I =
200
100 = 0,5 ⇒ ?1}D 1DGEℎ1FHG I ⇒ µ
°ª
= 0,34
² = 0,75
³
°ª,.
= 0,4
³
°ª
=
|
v,@
v
¡
¢
=
221 × 23,5
21,831 × 100 = 1,542
±
°ª
= 0,5 ∗ [1 + 0,34 ∗ A1,542 − 0,4C + 0,75 ∗ 1,542
] = 1,586
¯
°ª
=
1
1,586 + ®1,586
− 0,75 × 1,542
= 0,4095
Współczynniki równomiernego momentu stałego
¶
3v
= 0,95 + 0,05µ
M
= 0,95 + 0,05 ∗ 0 = 0,95
¶
36
= 0,95 + 0,05µ
M
= 0,95 + 0,05 ∗ 0 = 0,95
Składnik poprawkowy (oszacowanie maksymalnej wartości)
·
.,v
= 0,1 + 0,2 ¸
|
v,@
|
v,B
− 1¹ = 0,1 + 0,2 ∗ £
221
194 − 1¦ = 0,1278
·
.,6
= 0,1 + 0,2 ¸
|
6,@
|
6,B
− 1¹ = 0,1 + 0,2 ∗ £
44,6
28,5 − 1¦ = 0,213
1 − ·
.,v
= 1 − 0,1278 = 0,8722
1 − ·
.,6
= 1 − 0,213 = 0,787
Nośność obliczeniowa przekroju na zginanie
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 19/39
¡
,N,v
= ¡
@,N,v
=
|
v,@
v
.
=
221 ∗ 23,5
1,0
× 0,01 = 51,935 ?>2
¡
,N,6
= ¡
@,N,6
=
|
6,@
v
.
=
44,6 ∗ 23,5
1,0
× 0,01 = 10,481 ?>2
Sprawdzenie warunku
¶
3v
¡
WN,v
¯
°ª
¡
,N,v
+
¶
36
¡
WN,6
¡
,N,6
=
0,95 ∗ 13,358
0,4095 ∗ 51,935 +
0,95 ∗ 1,169
10,481 = 0,703 < 0,8722
⇒ D HF? pFłHGoH}
D}~ężFHGF:
0,703
0,8722 = 0,806
¶
3v
¡
WN,v
¯
°ª
¡
,N,v
+
¶
36
¡
WN,6
¡
,N,6
=
0,95 × 13,358
0,4095 × 113,74 +
0,95 × 3,022
22,795
= 0,703 < 0,787
⇒ D HF? pFłHGoH}
D}~ężFHGF:
0,703
0,787 = 0,89
5.10.
Sprawdzenie SGU (ugięcie)
D
3tu
=
½
200 =
510
200 = 2,55 E2
D
¢6,v
=
5
384
¬x
w,v
+ ¾
w,v
½
7
¨
v
=
5
384
0,248 ∗ 510
7
21000 ∗ 142 = 0,732 E2
D
¢6,6
=
5
384
¬x
w,6
+ ¾
w,6
½
7
¨
6
=
5
384
2,831 ∗ 510
7
21000 ∗ 1943 = 0,611 E2
D = ¤D
¢6,v
+ D
¢6,6
= ®0,732
+ 0,611
= 0,953 E2 < D
3tu
⇒ D HF? pFłHGoH}
6.0. Zebranie obciążeń na główny układ nośny hali:
6.1.Ciężar własny wiązara (G4):
G
À
= Á
2,0
a + 0,12¬G
(
+ Q
(
Ä B × 10
Æ
a = 5,1 m − rozstaw dźwigarów dachowych
B = 24 m − rozpiętość dźwigarów dachowych
G
(
= G1 = 0,561 kN/m
Q
(
= S = 0,956 kN/m
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 20/39
G
À
= Á
2,0
5,1 + 0,12 × A0,35 + 0,956CÄ × 24 × 10
Æ
= 0,118 kN/m
6.2.Wyznaczenie obciążeń na wiązar
Lp.
Rodzaj
obciążenia
obciążęnie
połaci
Płatwie
pośrednie
Płatwie
kalenicowe i
okapowe
Symbol
kN/m2
kN
kN
1
Śnieg
(symetryczne)
0,956
9,800
4,900
S1
2
Śnieg
(niesymetryczne
)
0,48
4,920
2,460
S2
3
Wiatr strona
nawietrzna
-1,52
-15,582
-7,791
W
4
Wiatr strona
zawietrzna
-0,535
-5,484
-2,742
W
5
Ciężar własny
pokrycia
0,350
3,588
1,794
G1
6
Ciężar własny
płatwi
-
1,121
1,121
G3
7
Ciężar własny
wiązara
0,118
1,206
0,603
G4
Tabela 11 Wyznaczenie obciążeń na wiązar
6.3.Wyznaczenie obciążenia na słupy hali
Lp.
Rodzaj obciążenia
obciążenie
rozłożone
qk
Symbol
kN/m2
kN/m
1
Wiatr strona nawietrzna
0,629
3,208
W
2
Wiatr strona zawietrzna
-0,278
-1,418
W
3
Ciężar własny poszycia ścian
0,100
0,510
G2
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 21/39
4
Ciężar słupa hali
-
1,000
G5
Tabela 12 Obciążenie na słup hali
6.4.Wyznaczenie kombinacji obciążeń do obliczeń statycznych
6.4.1.
Kombinacje SGN
Lp.
Kombinacja obciążeń
Współczynnik obciążeń aktywnych
Obciążenia stałe (γxξ)
Obciążenia zmienne (γxΨ)
Obciążenie
stałe
Obciążenie zmienne
G
S1
S2
W
1
Komb1 (SGN)
1,35 x 0,85
1,5
-
-
2
Komb2 (SGN)
1,35
1,5 x 0,5
-
1,5 x 0,6
3
Komb3 (SGN)
1,35 x 0,85
1,5
-
1,5 x 0,6
4
Komb4 (SGN)
1,35
-
1,5 x 0,5 1,5 x 0,6
5
Komb5 (SGN)
1,35 x 0,85
-
1,5
1,5 x 0,6
6
Komb6 (SGN)
1,35 x 0,85
1,5 x 0,5
-
1,5
7
Komb7 (SGN)
1,35 x 0,85
-
1,5 x 0,5
1,5
8
Komb8 (SGN)
1,0
-
1,5
Tabela 3 Zestawienie kombinacji SGN i współczynników
6.4.2.
Kombinacje SGU
Lp.
Kombinacja obciążeń
Współczynnik obciążeń aktywnych
Obciążenia stałe (1,0xξ)
Obciążenia zmienne (1,0xΨ)
Obciążenie stałe
Obciążenie zmienne
G
S1
S2
W
1
Komb1 (SGU)
1,0
1,0
-
-
2
Komb2 (SGU)
1,0
1,0
-
1,0 x 0,6
3
Komb3 (SGU)
1,0
-
-
1,0
Tabela 4 Zestawienie kombinacji SGU i współczynników
7.0.Obliczenia statyczne głównego układu nośnego hali:
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 22/39
7.1. Geometria głównego układu nośnego
7.2.
Obliczenia statyczne układu w programie ROBOT-geometria układu:
7.3.
Zadawanie obciążeń w programie ROBOT
7.3.1.
Obciążenie śniegiem równomiernie rozłożone S1
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 23/39
7.3.2.
Obciążenie śniegiem nierównomiernie rozłożone S2
7.3.3.
Obciążenie wiatrem
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 24/39
7.3.4.
Obciążenie ciężarem własnym pokrycia (G1)
7.3.5.
Obciążenie ciężarem własnym płątwi (G3)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 25/39
7.3.6.
Obciążenie ciężarem własnym wiązara (G4), słupa (G5), obudowy (G2)
7.4.
Odczytanie wartości sił wewnętrznych
7.4.1.
Komb1(SGN)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 26/39
7.4.2.
Komb2(SGN)
7.4.3.
Komb3(SGN)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 27/39
7.4.4.
Komb4(SGN)
7.4.5.
Komb5(SGN)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 28/39
7.4.6.
Komb6(SGN)
7.4.7.
Komb7(SGN)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 29/39
7.4.8.
Komb8(SGN)
7.4.9.
Komb1(SGU)
KATEDRA KONSTRUKCJI
METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 30/39
7.4.10.
Komb2(SGU)
7.4.11.
Komb3(SGU)
7.5.
Zestawienie sił wewnętrznych w prętach wiązara
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU
Str 31/39
Typ i nr
pręta
SGN
SG
Komb
1
Komb
2
Komb
3
Komb
4
Komb
5
Komb
6
Komb
7
Komb
8
Komb
9
Komb1
0
Kom
b 11
Nmax
Nr
komb.
Scisk/
/rozciąg
Nmin
|NR
komb
Scisk/
/rozciąg
P
A
S
G
Ó
R
N
Y
1
-138,9 -29,44
-
156,98
2,99
-4,34
24,76
57,19
77,91
-
101,58
-55,11
39,19
77,91
komb
8
rozciągani
e
-
156,9
8
komb
3
ściskanie
2
-
140,71
-28,62
-
159,02
4,22
-3,21
27,07
59,92
80,92
-102,9
-55,03
41,03
80,92
komb
8
rozciągani
e
-
159,0
2
komb
3
ściskanie
3
-
276,39
-57,9
-
314,31
5
-11,23
50,39
113,29 156,16
-
202,12
-109,21 78,73
156,1
6
komb
8
rozciągani
e
-
314,3
1
komb
3
ściskanie
4
-
277,28
-56,93
-
315,35
6,16
-10,14
52,48
115,57 158,59
-
202,77
-108,79 80,27
158,5
9
komb
8
rozciągani
e
-
315,3
5
komb
3
ściskanie
5
-
308,82
-74,7
-
354,41
-7,1
-27,9
39,62
107,22
157,8
-
225,84
-128,7
76,85
157,8
komb
8
rozciągani
e
-
354,4
1
komb
3
ściskanie
6
-
307,75
-73,35
-
353,21
-6
-26,77
41,31
108,65 159,08
-
225,06
-127,52
77,8
159,0
8
komb
8
rozciągani
e
-
353,2
1
komb
3
ściskanie
7
-
307,75
-89,44
-
357,38
-25,57
-49,81
14,48
78,35
132,25
-
225,06
-138,25 59,91
132,2
5
komb
8
rozciągani
e
-
357,3
8
komb
3
ściskanie
8
-
308,82
-90,32
-
358,66
-26,26
-50,61
13,58
77,65
131,76
-
225,84
-139,11 59,49
131,7
6
komb
8
rozciągani
e
-
358,6
6
komb
3
ściskanie
9
-
277,28
-91,77
-
324,89
-36,64
-60,89
-5,6
49,53
100,51
-
202,77
-132,03 41,55
100,5
1
komb
8
rozciągani
e
-
324,8
9
komb
3
ściskanie
1
-
-91,98
-
-37,04
-61,22
-6,42
48,52
99,35
-
-131,93 40,86
99,35
komb
rozciągani
-
komb
ściskanie
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU
Str 32/39
0
276,39
323,86
202,12
8
e
323,8
6
3
1
1
-
140,71
-48,03
-
165,86
-20,88
-34,02
-5,27
21,88
48,58
-102,9
-67,97
19,47
48,58
komb
8
rozciągani
e
-
165,8
6
komb
3
ściskanie
1
2
-138,9 -47,99
-
163,74
-21,19
-34,17
-6,16
20,63
47
-
101,58
-67,48
18,58
47
komb
8
rozciągani
e
-
163,7
4
komb
3
ściskanie
P
A
S
D
O
LN
Y
1
3
163
28,76
184,02
-9,46
-1,01
-38,69
-76,91
-
101,07
119,2
60,82
-
52,42
184,0
2
komb
3
rozciągani
e
-
101,0
7
komb
8
ściskanie
1
4
193,66
35,78
219,22
-9,14
1,38
-43,29
-88,21
-117,4 141,63
73,33
-
60,49
219,2
2
komb
3
rozciągani
e
-117,4
komb
8
ściskanie
1
5
193,7
35,79
219,26
-9,14
1,38
-43,3
-88,23
-
117,42
141,65
73,34
-60,5
219,2
6
komb
3
rozciągani
e
-
117,4
2
komb
8
ściskanie
1
6
293,65
64,03
335,04
-1,88
16,27
-49,34
-
115,26
-
161,72
214,75
117,71
-
80,85
335,0
4
komb
3
rozciągani
e
-
161,7
2
komb
8
ściskanie
1
7
293,66
64,03
335,05
-1,88
16,28
-49,34
-
115,25
-
161,72
214,75
117,71
-
80,85
335,0
5
komb
3
rozciągani
e
-
161,7
2
komb
8
ściskanie
1
8
292,58
79,67
337,78
17,3
38,69
-22,7
-85,07
-
134,66
213,96
127,87
-
62,92
337,7
8
komb
3
rozciągani
e
-
134,6
6
komb
8
ściskanie
1
9
292,58
79,68
337,78
17,3
38,7
-22,69
-85,07
-
134,66
213,96
127,87
-
62,91
337,7
8
komb
3
rozciągani
e
-
134,6
6
komb
8
ściskanie
2
0
293,66
95,26
343
35,97
60,75
2,7
-56,59
-
109,68
214,75
138,53
-
46,16
343
komb
3
rozciągani
e
-
109,6
8
komb
8
ściskanie
2
1
293,65
95,26
342,99
35,97
60,75
2,7
-56,58
-
109,67
214,75
138,53
-
46,16
342,9
9
komb
3
rozciągani
e
-
109,6
7
komb
8
ściskanie
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU
Str 33/39
2
2
193,7
68,32
227,99
30,66
48,46
10,92
-26,73
-63,2
141,65
95,03
-
24,35
227,9
9
komb
3
rozciągani
e
-63,2
komb
8
ściskanie
2
3
193,66
68,3
227,95
30,66
48,45
10,92
-26,73
-63,19 141,63
95,02
-
24,35
227,9
5
komb
3
rozciągani
e
-63,19
komb
8
ściskanie
2
4
163
58,02
192,34
26,74
42,13
10,08
-21,2
-52,3
119,2
80,33
-19,9
192,3
4
komb
3
rozciągani
e
-52,3
komb
8
ściskanie
S
ŁU
P
K
I
2
5
-42,15
-6,01
-47,11
4,26
2,47
12,38
22,65
28,51
-30,82
-14,78
15,14
28,51
komb
8
rozciągani
e
-47,11
komb
3
ściskanie
2
6
-0,030 -0,010 -0,040
0,000
0,000
0,010
0,020
0,020
-0,020
-0,010
0,010
0,020
komb
8
rozciągani
e
-0,040
komb
3
ściskanie
2
7
-31,8
-4,21
-35,63
3,47
2,05
9,89
17,57
22,05
-23,25
-10,93
11,78
22,05
komb
8
rozciągani
e
-35,63
komb
3
ściskanie
2
8
-6,120 -0,930 -6,890
0,520
0,220
1,700
3,150
4,040
-4,470
-2,180
2,130
4,040
komb
8
rozciągani
e
-6,890
komb
3
ściskanie
2
9
-9,210
0,210
-9,970
2,730
2,610
5,250
7,760
8,770
-6,730
-2,210
5,000
8,77
komb
8
rozciągani
e
-9,97
komb
3
ściskanie
3
0
4,780
1,230
5,510
0,210
0,560
-0,490
-1,510
-2,320
3,490
2,040
-
1,110
5,510
komb
3
rozciągani
e
-2,320
komb
7
ściskanie
3
1
-9,210 -5,290
-
11,300
-3,880
-5,110
-3,930
-2,520
-0,410
-6,730
-5,880
-
1,120
-0,41
komb
8
ściskanie
-11,3
komb
3
ściskanie
3
2
-6,120 -2,400 -7,240
-1,240
-1,840
-0,750
0,410
1,590
-4,470
-3,160
0,500
1,590
komb
8
rozciągani
e
-7,240
komb
3
ściskanie
3
3
-
31,800
-
13,02
0
-
37,800
-7,140
-
10,370
-4,800
1,080
7,370
-
23,250
-16,800 2,000
7,37
komb
8
rozciągani
e
-37,8
komb
3
ściskanie
3
4
-0,030 -0,010 -0,040
-0,010
-0,010
0,000
0,000
0,010
-0,020
-0,020
0,000
0,010
komb
8
rozciągani
e
-0,040
komb
3
ściskanie
3
5
-42,15
-
15,76
0
-
50,200
-8,060
-
12,440
-3,870
3,830
12,260
-
30,820
-21,270 4,300
12,26
komb
8
rozciągani
e
-50,2
komb
3
ściskanie
3
6
-88,85 -17,91
-
101,23
2,15
-3,23
17,36
37,42
51,36
-64,97
-34,64
26,09
51,36
komb
8
rozciągani
e
-
101,2
3
komb
3
ściskanie
3
97,55
23,89
112,07
2,64
9,31
-12,03
-33,28
-49,36
71,34
40,85
-
112,0
komb
rozciągani
-49,36
komb
ściskanie
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I ZARZĄDZANIA W
BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ TRANSPORTU
Str 34/39
7
23,95
7
3
e
8
3
8
-40,29
-15,4
-47,69
-7,78
-11,7
-4,24
3,37
11,17
-29,47
-20,56
3,75
11,17
komb
8
rozciągani
e
-47,69
komb
3
ściskanie
3
9
4,81
12,35
8,32
13,63
16,28
18,03
19,31
16,19
3,52
9,47
11,24
19,31
komb
7
rozciągani
e
4,81
komb
1
rozciągani
e
4
0
6,97
-11,56
4,69
-15,84
-18,12
-22,97
-27,25
-25,63
5,1
-5,92
-
16,45
6,97
komb
1
rozciągani
e
-27,25
komb
7
ściskanie
4
1
6,97
14,98
11,4
16,28
19,59
21,26
22,56
18,59
5,1
11,76
13,03
22,56
komb
7
rozciągani
e
6,97
komb
1
rozciągani
e
4
2
4,81
-9,13
2,8
-12,46
-14,4
-17,77
-21,1
-19,62
3,52
-4,86
-
12,64
4,81
komb
1
rozciągani
e
-21,1
komb
7
ściskanie
4
3
-40,29
-7,12
-45,35
2,44
0,47
9,54
19,11
24,96
-29,47
-15,04
12,94
24,96
komb
8
rozciągani
e
-45,35
komb
3
ściskanie
4
4
97,55
29,72
113,17
9,38
16,97
-2,31
-22,65
-39,64
71,34
44,74
-
17,47
4
5
-88,85
-31,3
-
103,92
-13,48
-21,1
-4,95
12,87
29,05
-64,97
-43,57
11,21
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I
ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 35/39
8.0.
Wymiarowanie prętów wiązara
8.1.
Określenie sił do zwymiarowani wiązara
Pręt
Maksymalna siła rozciągająca Maksymalna siła ściskająca
kN
kN
Pas górny
159,08
-358,66
Pas dolny
343
-161,72
Krzyżulce
113,17
-103,92
Słupki
28,51
-50,2
Tabela 5 Siły do wymiarowania wiązara
8.2.
Pas górny
8.2.1.
Wstępny dobór przekroju pręta:
A≥
ÐÑ
∗Ò
ÓÔ
.,∗
=
9,gg
.,∗,9
∗ 1=29,51 m^2
Przyjęto rurę kwadratowo 140x140x6 ze stali S235JR
I = 140 22
v
= 944 E2
7
~ = 6 22
6
= 944 E2^4
.
= 9 22
|
v,B
= 135 E2
4
= 6 22
|
6,B
= 135 E2
O = 31,8 E2
|
v,@
= 159 E2
2 = 24,9 ? 2
⁄
|
6,@
= 159 E2
1.1.1.
Klasa przekroju
E
~ =
140 − 2 × 6 − 2 × 6
6
= 19,33
=
235
v
=
235
235 = 1,0
33 = 33 >
E
~ ⇒ 1F?ó× ?
p} 1
1.1.2.
Ściskanie (wyboczenie)
Określenie długości wyboczeniowej
B6
= 2,01 2
Bv
= 4,02 2
½
¢
= 0,9 × 4,02 = 3,62 2
Smukłość porównawcza pręta ściskanego
³
= §
¨
v
= § ×
210000
235 = 93,913
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I
ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 36/39
Smukłość względna
³ =
½
¢
G
1
³
=
362
5,448 × 93,913 = 0,71
krzywa wyboczenia „a” α=0,21
Parametr krzywej niestateczności
Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2 + ³
= 0,5 × [1 + 0,21 × A0,71 − 0,2C + 0,71
] = 0,81
Współczynnik wyboczenia
¯ =
1
Φ + ®Φ
− ³
=
1
0,81 + ®0,81
− 0,71
= 0,84
Nośność na wyboczenie elementu
>
;,N
=
¯O
v
=
0,84 × 31,8 × 23,5
1,0
= 627,73?>
Sprawdzenie warunku
>
WN
>
;,N
=
379,583
627,73 = 0,605 ⇒ D HF? pFłHGoH}
8.3.
Pas dolny-rozciąganie
8.3.1.
Wstępny dobór przekroju pręta:
A≥
ÐÑ
∗Ò
ÓÔ
=
7
,9
∗ 1=9,66 m^2
Przyjęto rurę kwadratowo 100x100x6 ze stali S235JR
I = 100 22
v
= 323E2
7
~ = 6 22
6
= 323 E2^4
.
= 9 22
|
v,B
= 64,6 E2
4
= 6 22
|
6,B
= 64,6 E2
O = 22,2 E2
|
v,@
= 77,6 E2
Iy=iz=3,82 cm^4
|
6,@
= 77,6 E2
Nośność na rozciąganie elementu
>
,N
=
O
v
.
=
22,2 × 23,5
1,0
= 521,7 ?>
Sprawdzenie warunku
>
WN
>
,N
=
343
521,7 = 0,66 < 1 ⇒ D HF? pFłHGoH}
8.4.
Krzyżulce
8.4.1.
Pręty ściskane:
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I
ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 37/39
8.4.2.
Wstępny przekrój
A≥
ÐÑ
∗Ò
ÓÔ
.,
=
.,
.,∗,9
∗ 1=4,91 m^2
Przyjęto rurę kwadratową 100x100x4 ze stali S235JR
I = 100 22
v
= 232 E2
7
~ = 4 22
6
= 232 E2^4
.
= 6 22
|
v,B
= 46,4 E2
4
= 6422
|
6,B
= 46,4 E2
O = 15,2 E2
|
v,@
= 54,4 E2
|
6,@
= 54,4 E2
8.4.3.
Klasa przekroju
E
~ =
84
4 = 21
=
235
v
=
235
235 = 1,0
33 = 33 >
E
~ ⇒ 1F?ó× ?
p} 1
8.4.4.
Ściskanie (wyboczenie)
Określenie długości wyboczeniowej
B6
=
Bv
= 3,2 2
½
¢
= 0,9 × 3,2 = 2,88 2
Smukłość porównawcza pręta ściskanego
³
= §
¨
v
= § ×
210000
235 = 93,913
Smukłość względna
³ =
½
¢
G
1
³
=
288
2,994 × 93,913 = 1,024
krzywa wyboczenia „a” α=0,21
Parametr krzywej niestateczności
Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2 + ³
= 0,5 × [1 + 0,21 × A1,024 − 0,2C + 1,024
] = 1,11
Współczynnik wyboczenia
¯ =
1
Φ + ®Φ
− ³
=
1
1,11 + ®1,11
− 1,024
= 0,65
Nośność na wyboczenie elementu
>
;,N
=
¯O
v
=
0,65 × 15,2 × 23,5
1,0
= 232,18 ?>
Sprawdzenie warunku
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I
ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 38/39
>
WN
>
;,N
=
103,92
232,18 = 0,45 ⇒ D HF? pFłHGoH}
8.4.5.
Rozciąganie:
Przyjęto rurę kwadratową 100x100x4 ze stali S235JR
I = 100 22
v
= 232 E2
7
~ = 4 22
6
= 232 E2^4
.
= 6 22
|
v,B
= 46,4 E2
4
= 6422
|
6,B
= 46,4 E2
O = 15,2 E2
|
v,@
= 54,4 E2
|
6,@
= 54,4 E2
Nośność na rozciąganie elementu
>
,N
=
O
v
.
=
15,2 × 23,5
1,0
= 357,2 ?>
Sprawdzenie warunku
>
WN
>
,N
=
113,17
357,2 = 0,32 ⇒ D HF? pFłHGoH}
8.5.
Słupek
8.5.1.
Przyjęty przekrój
Przyjęto rurę kwadratowo 50x50x ze stali S235JR
I = 50 22
v
= 23,7E2
7
~ = 4 22
6
= 23,7 E2^4
.
= 8 22
|
v,B
= 9,49 E2
4
= 4 22
|
6,B
= 9,49 E2
O = 6,95 E2
|
v,@
= 11,7 E2
2 = 4,39 ? 2
⁄
|
6,@
= 11,7 E2
8.5.2.
Klasa przekroju
E
~ =
50 − 2 × 4 − 2 × 4
4
= 8,5
=
235
v
=
235
235 = 1,0
33 = 33 >
E
~ ⇒ 1F?ó× ?
p} 1
8.5.3.
Ściskanie (wyboczenie)
Określenie długości wyboczeniowej
B6
=
Bv
= 2,5 2
½
¢
= 0,9 × 2,5 = 2,25 2
Smukłość porównawcza pręta ściskanego
KATEDRA KONSTRUKCJI METALOWYCH I
ZARZĄDZANIA W BUDOWNICTWIE
WYDZIAL INŻYNIERII LĄDOWAEJ I
ŚRODOWISKA
POLITECHNIKA GDAŃSKA
JUSTYNA CZAPIEWSKA studia
inżynierskie
Rok akademicki 2011/2011
PROJEKT HALI STALOWEJ BEZ
TRANSPORTU
Str 39/39
³
= §
¨
v
= § ×
210000
235 = 93,913
Smukłość względna
³ =
½
¢
G
1
³
=
225
1,452 × 93,913 = 1,649
krzywa wyboczenia „a” α=0,21
Parametr krzywej niestateczności
Φ = 0,5 Ù1 + µ¬³ − 0,2 + ³
= 0,5 × [1 + 0,21 × A1,649 − 0,2C + 1,649
] = 2,012
Współczynnik wyboczenia
¯ =
1
Φ + ®Φ
− ³
=
1
2,012 + ®2,012
− 1,649
= 0,316
Nośność na wyboczenie elementu
>
;,N
=
¯O
v
=
0,316 × 6,95 × 23,5
1,0
= 51,61 ?>
Sprawdzenie warunku
>
WN
>
;,N
=
50,2
51,61 = 0,97 ⇒ D HF? pFłHGoH}
8.5.4.
Rozciąganie
Nośność na rozciąganie elementu
>
,N
=
O
v
.
=
6,95 × 23,5
1,0
= 163,325 ?>
Sprawdzenie warunku
>
WN
>
,N
=
28,51
163,325 = 0,17 ⇒ D HF? pFłHGoH}