background image

1

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

Cz.2 – Stalowy podci

ą

g

Ć

WICZENIA  I PROJEKTOWANIE

ZŁO

Ż

ONE KONSTRUKCJE 

METALOWE

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

2

2.0 PODCI

Ą

G

2.1   SCHEMAT STATYCZNY

Schemat belki wolnopodpartej o rozpi

ę

to

ś

ci:

a

n

L

L

e

=

=

2.2    ZEBRANIE OBCI

ĄŻ

E

Ń

2.2.1 Obci

ąż

enie od ci

ęż

aru belek stropowych

obc. w postaci sił skupionych 

 obc. ci

ą

głe równomiernie rozło

ż

one:

2.2.2  Ci

ęż

ar własny podci

ą

gu

Ci

ęż

ar blachownicy spawanej:

a

R

bs

bs

=

2

g

85

.

0

)

100

700

(

g

+

=

L

bl

];

m

/

N

[

]

m

[

L

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

3

2.2.3   Warto

ść

 charakterystyczna  obci

ąż

enia podci

ą

gu ci

ęż

arem własnym stropu:

bl

k

bs

k

g

g

g

+

=

2.2.4   Warto

ść

 charakterystyczna  obci

ąż

enia u

ż

ytkowego podci

ą

gu:

2

kN/m

7,5

p

=

]

[kN/

p

b

p

k

m

=

wg. PN-EN 1991-1-1, obci

ąż

enie powierzchni kategorii E1 

(powierzchnie do składowania i magazynowania) 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

4

2.2.5   Obci

ąż

enie obliczeniowe w stanie granicznym no

ś

no

ś

ci ULS: 

zniszczenia lub nadmiernego odkształcenia konstrukcji  (STR):

+

+

1

j

k,1

Q,1

j

k,

j

G,

j

1

j

k,1

0,1

Q,1

j

k,

j

G,

p

γ

g

γ

ξ

p

Ψ

γ

g

γ

gdzie: 

0,85

ξ

0,7

Ψ

1,5

γ

1,35

γ

0,1

Q1

j

G,

=

=

=

=

q

max

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

5

2.3  WYZNACZENIE SIŁ WEWN

Ę

TRZNYCH:

y

 

0

Ed

y

 

M0

y

y

 

Rd

c,

 

Rd

c,

Ed

f

 

M

W

γ

f

W

M

1

 

M

 

M

M

γ

=

2.4    PRZYJ

Ę

CIE WYMIARÓW PRZEKROJU POPRZECZNEGO PODCI

Ą

GU

q

max

L

e

e

max

L

q

2

1

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

6

y

0

Ed

 

y

f

.

M

W

M

γ

mm

6

t

min

w

=

w

y

w

t

W

1.1

h

130

t

h

w

w

w

w

h

2

a

h

6

h

t

h

W

A

w

w

w

y

f

=

40mm

b

A

t

f

f

f

(od 1000 do 3000mm co 250mm) 

w

f

h

)

3

.

0

25

.

0

(

b

÷

background image

2

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

7

Ze wzgl

ę

du na technologi

ę

 spawania zaleca si

ę

 

przyjmowanie spoin pachwinowych o wymiarach: 

Przyj

ę

to wst

ę

pnie spoin

ę

 o najmniejszej zalecanej grubo

ś

ci a = …. mm

)

t

,

t

min(

t

t

)

t

,

t

max(

t

t

f

w

min

1

f

w

max

2

=

=

=

=

mm

 

16

a

 

mm

 

3

t

0,7

a

t

0,2

1

2

gdzie:

Uwaga: PN-EN 1991-1-8 okre

ś

la tylko minimaln

ą

 grubo

ść

 spoiny pachwinowej  a = 3 mm

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

8

2.5   WYZNACZENIE WIELKO

Ś

CI GEOMETRYCZNYCH  ANALIZOWANEGO        

PRZEKROJU POPRZECZNEGO:

A – pole przekroju poprzecznego

J

y

– moment bezwładno

ś

ci przekroju poprzecznego

W

y

– minimalny wska

ź

nik wytrzymało

ś

ci przekroju poprzecznego 

2.6   STAN GRANICZNY NO

Ś

NO

Ś

CI

2.6.1 Klasa przekroju (PN-EN 1993-1-1, tabl.5.2 )

Klasa przekroju wyra

ż

a stopie

ń

 odporno

ś

ci przekroju elementu na 

miejscow

ą

 utrat

ę

 stateczno

ś

ci 

ś

cianek (miejscowe wyboczenie) oraz 

mo

ż

liwo

ść

 wykorzystania zapasu no

ś

no

ś

ci przekroju wynikaj

ą

cego z 

pozaspr

ęż

ystego zachowania si

ę

 elementu. 

Ś

cianki elementów konstrukcyjnych klas 1,2,3 nie trac

ą

 stateczno

ś

ci 

miejscowej.

• Przekroje klasy 4 s

ą

 wra

ż

liwe na miejscow

ą

 utrat

ę

 stateczno

ś

ci i  

ś

cianki takich elementów mog

ą

 ulec miejscowemu wyboczeniu.

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

9

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

10

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

11

2.6.2   Efekt szerokiego pasa

b

0

2

2

2a

t

b

b

w

f

0

=

je

ż

eli b

0

L

/

50,   to  nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

 efekt szerokiego pasa

0

eff

b

β

b

=

ββββ

wg tabl. 3.1   PN-EN 1993-1-5 

z uwagi na brak 

ż

eber podłu

ż

nych 

α

=1,0

Szeroko

ść

 efektywna b

eff 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

12

background image

3

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

13

2.6.3   Przekrój współpracuj

ą

cy

wg PN-EN 1993-1-5, tabl.4.1

b

C

eff

ρb

b

=

2

 

a

 

2

h

b

w

=

1

y

Ed

1

2

Ed

com,

I

z

 

M

σ

σ

 

σ

=

=

=

23,9

k

4.1.

Tabl.

z

1

σ

σ

Ψ

σ

1

2

=

=

=

Smukło

ść

 wzgl

ę

dna płytowa: 

23,9

ε

28,4

/t

b

k

ε

28,4

/t

b

λ

p

 

=

=

σσσσ

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

14

Tabl.4.1 wg PN-EN 1993-1-5

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

15

2

red

p,

 

red

p,

 

red

p,

 

red

p,

λ

)

3

(

55

,

0

λ

 

to

0,005

-

0,085

0,5

λ

1,0

to

0,005

-

0,085

0,5

λ

ψ

ρ

ψ

ρ

ψ

+

=

+

>

=

+

-

zredukowana smukło

ść

 płytowa wg

PN-EN 1993-1-5, (4.4)

red

p,

 

λ

-

maksymalne obliczeniowe napr

ęż

enie 

ś

ciskaj

ą

ce w 

ś

ciance wyznaczone na

podstawie cech przekroju  
współpracuj

ą

cego   !! 

Ed

com,

σ

eff

 

e2

eff

 

e1

c

eff

b

0,6

b

b

0,4

b

b

ρ

b

=

=

=

M0

y

Ed

com,

p

 

red

p,

 

f

σ

λ

λ

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

16

h

1

h

2

h

3

3

2

w

1

c

2

e1

3

h

h

h

h

b

ρ)

(1

h

2

a

b

h

=

=

+

=

)

h

(h

 

t

t

2b

A

2

w

w

f

f

eff

+

=

)

2

h

(b

 

t

h

S

2

e2

w

2

11

+

=

y

1

y

1

eff

11

S

Δz

=

y

2

y

2

t

y

eff

t,

c

y

eff

c,

y

z

I

z

I

I

2

2

2

=

=

M0

y

min

eff,

Rd

c,

γ

f

W

 

M

=

1 Iteracja

z

t

z

c

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

17

h

1

h

2

h

3

y

1

y

1

y

2

y

2

M0

y

min

eff,

Rd

c,

γ

f

W

 

M

2

=

2 Iteracja 

σσσσ

1

σσσσ

2

3

y

eff

3

2

1

e2

e1

eff

red

p,

p

σ

1

 

2

 

I

Δz,

,

A

h

,

h

,

h

b

,

b

b

ρ

 

λ

,

λ

5)

-

1

-

1993

 

EN

-

PN

   

 tabl.4.1

(z

k

1

σ

σ

Ψ

<

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

18

P ara-

metr 

Jednost

ki 

Iteracja 1 

Iteracja 2 

Iteracj a 3 

It eracja 4 

σ

σσ

σ

N/mm

2  

 

 

 

 

σ

σσ

σ

N/mm

2

 

 

 

 

 

Ψ

Ψ

Ψ

Ψ

 

-1,00 

 

 

 

k

σ

σσ

σ

 

23,9 

 

 

 

p

λ  

 

 

 

 

ρρρρ

 

 

 

 

 

b

eff 

mm 

 

 

 

 

b

e1

 

mm 

 

 

 

 

b

e2

 

mm 

 

 

 

 

h

mm 

 

 

 

 

h

mm 

 

 

 

 

h

mm 

 

 

 

 

S

a-a  

mm

 

 

 

 

A

eff 

mm

 

 

 

 

Z

i +1  

mm 

 

 

 

 

I

y i+ 1 

mm

 

 

 

 

W

eff ,t 

mm

 

 

 

 

W

eff,c

 

mm

3

 

 

 

 

 

M

c,R d  

Nmm 

 

 

 

 

 

background image

4

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

19

2.6.4   No

ś

no

ść

 obliczeniowa przekroju klasy 4 przy jednokierunkowym zginaniu

wg PN-EN 1993-1-1,  (6.12) i (6.15)

1

 

M

 

M

Rd

c,

Ed

2.6.5   No

ś

no

ść

 elementu przy 

ś

ciskaniu i  jednokierunkowym zginaniu

wg PN-EN 1993-1-5,  (4.14)

1,0

γ

W

f

e

N

M

γ

A

f

N

η

M0

eff

 

y

N

Ed

 

Ed

 

M0

eff

 

y

Ed

 

1

+

+

=

(4.14)

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

20

2.6.4   No

ś

no

ść

 obliczeniowa przekroju klasy 4 przy jednokierunkowym zginaniu

wg PN-EN 1993-1-1,  (6.12) i (6.15)

1

 

M

 

M

Rd

c,

Ed

2.6.5   No

ś

no

ść

 elementu przy 

ś

ciskaniu i  jednokierunkowym i zginaniu

wg PN-EN 1993-1-5,  (4.14)

1,0

γ

W

f

e

N

M

γ

A

f

N

η

M0

eff

 

y

N

Ed

 

Ed

 

M0

eff

 

y

Ed

 

1

+

+

=

= 0

= 0

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

21

2.6.6   No

ś

no

ś

ci elementu  na zwichrzenie przy jednokierunkowym zginaniu

(wg PN-EN 1993-1-1, pkt.6.3.2.1)

Zwichrzenie – utrata stateczno

ś

ci ogólnej (utrata płaskiej postaci zginania)

χ

L

Τ

– współczynnik zwichrzenia

χ

L

Τ

= 1.0 (zgodnie z pkt. 6.3.2.1(2) )

1

W

χ

M

 

M

 

M

y

eff,

LT

Ed

Rd

b,

Ed

=

M0

y

γ

f

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

22

2.7  WYZNACZENIE MIEJSC ZMIANY GRUBO

Ś

CI PASÓW PODCI

Ą

GU

q

max

M

1

=

W

1

f

y

/

γ

M

0

M

c

,R

d

=

W

e

ff

,m

in

f

y

/

γ

M

0

a) b

f

= const

b) t

f

= const 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

23

Zmniejszenie grubo

ś

ci półki – zalecenia konstrukcyjne:

dla gr. półki od 25 do 40 mm 

 pocienienie od 10 do 15 mm

dla gr. półki do 25mm 

 pocienienie od 5 do 10 mm

2.7.1 Wyznaczenie wielko

ś

ci geometrycznych dla analizowanego przekroju:

A

1

– pole przekroju poprzecznego

J

y

1

– moment bezwładno

ś

ci przekroju poprzecznego

W

y

1

– minimalny wska

ź

nik wytrzymało

ś

ci przekroju poprzecznego 

M0

y

1
y

1

Rd

c,

f

W

M

=

Wst

ę

pnie przyj

ę

to:  

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

24

2.7.2   Miejsce zmiany grubo

ś

ci pasa:

x

2

x

q

x

R

M

2

max

A

1

Rd

c,

=

)

m

3

x

(

2.7.3  Siły wewn

ę

trzne w miejscu zmiany przekroju

2

x

q

x

R

M(x)

2

max

A

Ed

=

x

q

R

V(x)

max

A

Ed

=

background image

5

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

25

2.8  SPRAWDZENIE WARUNKU NO

Ś

NO

Ś

CI PRZY ZGINANIU ZE 

Ś

CINANIEM

2.8.1   No

ś

no

ść

 obliczeniowa przekroju „1” przy jednokierunkowym zginaniu

1

Rd

c,

1

 

1

eff

1

 

M

,

Δz

,

b

,

ρ

1,0

M

M(x)

1

 

Rd

c,

 

 

Ed

 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

26

2.8.2   No

ś

no

ść

 przekroju (przypodporowego) przy 

ś

cinaniu 

ś

rodnika u

ż

ebrowanego 

(wg PN-EN 1993-1-5, pkt.5.1.(2) )

τ

w

w

k

ε

η

31

t

h

>

Je

ż

eli w 

ś

rodnikach u

ż

ebrowanych : 

to nale

ż

y sprawdzi

ć

 niestateczno

ść

 przy 

ś

cinaniu 

η

= 1,20 dla gatunków stali poni

ż

ej i ł

ą

cznie z S460 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

27

wg Zał

ą

cznika A3, PN-EN1993-1-5

 ττs

2

w

τ

k

/a)

(h

4,00

5,34

k

+

+

=

dla   a/h

1

0

k

 ττs

=

przy braku 

ż

eber podłu

ż

nych: 

No

ś

no

ść

 obliczeniowa przekroju przy 

ś

cinaniu:

Rd

w,

Rd

bf,

 

Rd

bw,

 

Rd

b,

 

V

V

V

V

+

=

(5.1)

minimalny parametr niestateczno

ś

ci panelu 

ś

rodnika przy 

ś

cinaniu 

k

τ

V

bw,Rd

– udział 

ś

rodnika w no

ś

no

ś

ci obliczeniowej

V

bf,Rd

– udział pasów w no

ś

no

ś

ci obliczeniowej

V

w,Rd

– no

ś

no

ść

 obliczeniowa 

ś

rodnika przy uplastycznieniu   

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

28

M1

w

w

yw

w

γ

3

t

h

f

χ

=

Rd

bw,

 

V

(5.2)

Wzgl

ę

dna smukło

ść

 płytowa 

ś

rodnika (gdy s

ą

 

ż

ebra po

ś

rednie i na podporach) 

τ

w

w

 w

k

ε

t

37,4

h

λ

=

(5.6)

Tablica 5.1. Współczynnik niestateczno

ś

ci przy 

ś

cinaniu 

ś

rodników  

χχχχ

w

γ

M1

= 1,0

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

29

( )







=

2

Rd

f,

 

Ed

 

M1

yf

2

 

1

f

f

M

M

1

γ

c

f

t

b

Rd

bf,

V

(5.8)

( )

+

=

yw

2
w

yf

2

 

1

f

f

f

h

t

f

t

b

1,6

0,25

a

c

M

Ed

= 0

Wyznaczenie V

w,Rd

wg PN-EN 1993-1-1 (6.18) 

M1

w

yw

Rd

w,

Rd

pl,

γ

3

t

h

 

f

 

η

V

V

=

=

Wyznaczenie V

b,Rd

i sprawdzenie warunku (5.1)

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

30

Je

ż

eli: 

( )

0,5

V

x

V

η

Rd

bw,

 

Ed

 

3

 

>

=

2.8.3  Interakcyjny warunek no

ś

no

ś

ci

wg PN-EN 1993-1-5  pkt. 7.1 

to nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

 interakcj

ę

 sprawdzaj

ą

c warunek  no

ś

no

ść

:  

(

)

1,0

1

η

2

M

M

1

η

2

 

3

 

Rd

pl,

 

Rd

f,

 

1

 



+

lecz 

Rd

pl,

Rd

f,

1

 

M

M

η

gdzie:

Rd

pl,

 

Ed

 

1

 

M

M(x)

η

=

(7.1)

Sprawdzenie warunku no

ś

no

ś

ci przekroju przypodporowego  przy 

ś

cinaniu  

1,0

V

R

η

Rd

b,

 

A

 

3

 

=

(5.10)

background image

6

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

31

M

pl,Rd

- obliczeniowa no

ś

no

ść

 plastyczna przy zginaniu przekroju zło

ż

onego 

z efektywnych cz

ęś

ci pasów oraz w pełni efektywnego 

ś

rodnika, niezale

ż

nie 

od  jego klasy przekroju:

M0

w

y,

w

2

w

f

y,

1

f

w

f

1

f

γ

f

t

2

h

f

)

t

 

(h

b

t

+

+

=

Rd

pl,

M

M

f,Rd

– obliczeniowa no

ś

no

ść

 przy zginaniu przekroju zło

ż

onego wył

ą

cznie 

z efektywnych cz

ęś

ci pasów:

M0

f

y,

1

f

w

f

1

f

Rd

f,

 

γ

)f

t

(h

b

t

M

+

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

32

2.9  SPOINA  PACHWINOWA  Ł

Ą

CZ

Ą

CA   

Ś

RODNIK  Z  PASAMI  PODCI

Ą

GU

Sprawdzenie no

ś

no

ś

ci wst

ę

pnie przyj

ę

tej spoiny  a = …. mm 

Rd

w,

Ed

w,

F

F

Sprawdzenie warunku no

ś

no

ś

ci (wg PN-EN 1993-1-8,  4.5.3.3)

M2

w

u

d

vw,

Rd

w,

γ

β

3

a

f

a

f

F

=

=

ββββ

w  

wg Tabl.4.1 

γγγγ

M2

=1,25 

(4.2)

(4.3)
(4.4)

Uwagi: 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

33

Je

ż

eli 

M1

w

w

 

yw

w

Ed

 

γ

3

 t

h

f

 

χ

V

to spoiny wymiarujemy na nominalny strumie

ń

 

ś

cinania 

V

Ed

/ h

w

M1

w

w

 

yw

w

Ed

 

γ

3

 t

h

f

 

χ

V

>

Je

ż

eli 

w

M0

w

w

yw

h

γ

3

 t

h

 

f

 

η

V

=

to 

Wg PN-EN 1993-1-5,   pkt.9.3.5 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

34

2.10   STATECZNO

ŚĆ

  PASA  PRZY  SMUKŁYM  

Ś

RODNIKU

fc

w

yf

w

W

A

A

f

E

k

t

h

Aby zapobiec wyboczeniu pasa 

ś

ciskanego w płaszczy

ź

nie 

ś

rodnika,

powinien spełniony by

ć

 warunek:

A

fc

– efektywne pole przekroju pasa

K = 0,55    gdy przyjmuje si

ę

 no

ś

no

ść

 spr

ęż

yst

ą

 przy zginaniu 

(przekroje klasy 3. i  4.)

wg PN-EN 1993-1-5, pkt.8

(8.1)

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

35

2.11   STAN GRANICZNY U

Ż

YTKOWANIA

2.11.1 Maksymalne ugi

ę

cie podci

ą

gu (o zmiennym  przekroju):

y

4

o

k

J

E

L

q

384

5.5

f

=

2.11.2 Dopuszczalne ugi

ę

cie podci

ą

gu (wg PN-EN 1993-1-1, NA.22):

2.11.3 Sprawdzenie warunku stanu granicznego u

ż

ytkowania:

gran

f

f

350

L

f

0

gran

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

36

2.12  

Ż

EBRO POPRZECZNE PODPOROWE. OPARCIE PODCI

Ą

GU NA 

Ś

CIANIE

background image

7

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

37

(

)

s

s

s

b

 t

c

b

2

A

=

M0

y

b

 

Rd

b,

 

γ

f

A

F

=

2.12.1  Przyj

ę

cie grubo

ś

ci 

ż

ebra podporowego t

s

mm

35

c

s

=

Ed

 

s

Ed,

V

N

=

t

s

Sprawdzenie klasy przekroju 

ż

ebra 

3

 

klasa

14ε

....

t

c

2

a

b

c

s

s

=

=

1

F

N

Rd

b,

 

s

Ed,

 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

38

2.12.2  Sprawdzenie no

ś

no

ś

ci i stateczno

ś

ci 

ż

ebra (wg PN-EN 1993-1-5,   pkt. 9.4)

(

)

12

 t

t

 t

ε

 

30

2

t

b

b

 

t

12

b

 

t

 

2

I

3
w

s

w

2

w

s

s

s

3

s

s

st

+

+



+

+

=

b

s

t

s

(

)

w

t

w

s

s

st

 t

t

 t

ε

 

15

 t

b

 

2

A

+

+

=

Mo

ż

na przyj

ąć

 bez oblicze

ń

ż

e je

ż

eli 

ś

rodnik jest klasy 4,

to jego cz

ęść

 współpracuj

ą

ca 

jest klasy 3. 

st

st

st

A

I

i

=

w

cr

h

0,75

L

=

- przy zało

ż

eniu, 

ż

e oba ko

ń

ce 

ż

ebra (pasy) 

s

ą

 sztywno st

ęż

one w kierunku bocznym

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

39

1

st

cr

cr

y

λ

1

i

L

N

Af

λ

=

=

Smukło

ść

 wzgl

ę

dna 

λ

przy wyboczeniu gi

ę

tnym          wg PN-EN 1993-1-1  (6.50)

je

ż

eli 

λ ≤

0,2  to 

χ

=1,0  - warunek stateczno

ś

ci sprowadza si

ę

 

do warunku no

ś

no

ś

ci elementu: 

gdzie 

λ

1

= 93,9 

ε

1,0

N

N

Rd

c,

s

Ed,

 

M0

y

st

Rd

c,

γ

f

A

N

gdzie

=

je

ż

eli 

λ

>0,2  to: 

- dla krzywej wyboczeniowej „c” parametr imperfekcji 

α

= 0,49

(

)

[

]

1

χ

   

lecz

....

λ

Φ

Φ

1

χ

λ

0,2

λ

 

α

1

 

 

0,5

Φ

2

2

 

2

=

+

=

+

+

=

Sprawdzamy warunek 
stateczno

ś

ci (6.49)

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

40

2.12.3  Stateczno

ść

 

ż

ebra ze wzgl

ę

du na wyboczenie skr

ę

tne

wg PN-EN 1993-1-5, 

pkt. 9.2.1(8)

E

f

5,3

I

I

y

p

T

(9.3)

W przypadku 

ż

eber dwustronnych mo

ż

na rozpatrywa

ć

 tylko jedn

ą

 cz

ęść

 

ż

ebra

3
s

s

T

 t

b

3

1

I

=

Moment bezwładno

ś

ci przekroju 

ż

ebra 

przy skr

ę

caniu swobodnym (St. Venanta)

12

t

b

3

b

t

I

3

s

s

3
s

s

p

+

=

Biegunowy moment bezwładno

ś

ci 

przekroju 

ż

ebra wzgl

ę

dem punktu 

styczno

ś

ci ze 

ś

ciank

ą

 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

41

2.13   

Ż

EBRO  POPRZECZNE  PO

Ś

REDNIE

b

s

b

s

t

s

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

42

2.13.1  Sprawdzenie sztywno

ś

ci 

ż

ebra (wg PN-EN 1993-1-5,   pkt. 9.3.3(3)):

b

s

ε

14

2

a

b

t

s

s

t

s

(

)

w

t

w

s

s

st

 t

t

 t

ε

 

15

 t

b

 

2

A

+

+

=

(klasa 3)

Mo

ż

na przyj

ąć

 bez oblicze

ń

ż

e je

ż

eli 

ś

rodnik jest klasy 4,

to jego cz

ęść

 współpracuj

ą

ca 

jest klasy 3. 

st

st

st

A

I

i

=

(

)

12

 t

t

 t

ε

 

30

2

t

b

b

 

t

12

b

 

t

 

2

I

3
w

s

w

2

w

s

s

s

3

s

s

st

+

+



+

+

=

background image

8

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

43

Ż

ebro po

ś

rednie mo

ż

na uzna

ć

 za 

sztywne

, gdy moment bezwładno

ś

ci 

jego przekroju efektywnego I

st

spełnia warunki:

3

w

st

w

2

3

3
w

st

w

 t

h

 

0,75

I

:

2

a/h

gdy

/a

 t

h

 

1,5

I

:

2

a/h

gdy

<

gdzie  a - rozstaw 

ż

eber

(9.6)

2.13.2   Sprawdzenie docisku 

ż

ebra do pasa

gdzie    N

Ed

=V

Ed

– siła poprzeczna w przekroju belki, 

w którym usytuowane jest 

ż

ebro

M0

y

b

 

Rd

b,

 

γ

f

A

F

=

1

F

N

Rd

b,

 

Ed

 

(

)

s

s

s

b

 t

c

b

2

A

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

44

2.13.3 Stateczno

ść

 

ż

ebra ze wzgl

ę

du na wyboczenie skr

ę

tne wg pkt. 9.2.1(8)

E

f

5,3

I

I

y

p

T

(9.3)

W przypadku 

ż

eber dwustronnych mo

ż

na rozpatrywa

ć

 tylko jedn

ą

 cz

ęść

 

ż

ebra

3
s

s

T

 t

b

3

1

I

=

Moment bezwładno

ś

ci przekroju 

ż

ebra 

przy skr

ę

caniu swobodnym (St. Venanta)

12

t

b

3

b

t

I

3

s

s

3
s

s

p

+

=

Biegunowy moment bezwładno

ś

ci 

przekroju 

ż

ebra wzgl

ę

dem punktu 

styczno

ś

ci ze 

ś

cian

ą

 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

45

2.13.4  No

ś

no

ść

 sztywnego 

ż

ebra poprzecznego

(metoda uproszczona  – analiza spr

ęż

ysta I rz

ę

du

F

N

s

Ed,

 

+

=

Ed

 

N

F = R

A

– reakcja z belki stropowej

N

Ed,s

– siła osiowa w 

ż

ebrze po

ś

rednim

V

Ed

– maksymalna siła poprzeczna w s

ą

siednich panelach

M1

w

w

yw

2

 
 w

Ed

 

s

Ed,

 

 γ

3

 t

h

 

f

λ

1

V

N

=

Wg PN-EN 1993-1-5 pkt. 9.1(3)  

ż

ebro powinno przenie

ść

:

• obci

ąż

enie podłu

ż

ne N

Ed

:

(A)

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

46

• zast

ę

pcze obci

ąż

enie poprzeczne:

(

)

el

 

0

m

 

w

w

σ

4

π

q

+

=

(9.2)

w

el

– ugi

ę

cie spr

ęż

yste – mo

ż

na przyj

ąć

 równe warto

ś

ci granicznej b/300

w

– wst

ę

pna imperfekcja (9.2.1(2)) 

 

pasów

 

rozstaw

osiowy 

 

-

 

b

b)

,

a

,

(a

min 

s

s/300

w

2

1

0

=

=

ż

ebro





+

=

2

1

max

Ed,

 

p

cr,

 

c

cr,

 

m

 

a

1

a

1

b

N

σ

σ

σ

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

47

E

p

σ,

p

cr,

σ

k

σ

=

σσσσ

cr,p

– spr

ęż

yste napr

ęż

enie krytyczne przy niestateczno

ś

ci typu płytowego

(dla 

ś

cianek nieu

ż

ebrowanych podłu

ż

nie) 

]

[N/mm

b

t

 

190000

b

 

)

ν

(1

 

12

 t

E

 

π

σ

2

2

w

2

2

2
w

2

E

 

=

=

]

[N/mm

a

t

190000

a

 

)

ν

(1

 

12

 t

E

 

π

σ

2

2

w

2

2

2
w

2

c

cr,

 

=

=

σσσσ

cr,c

- spr

ęż

yste napr

ęż

enie krytyczne przy niestateczno

ś

ci typu pr

ę

towego

Tabl.4.1

wg

k

k

σ

σ,p

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

48

N

Ed

– nie mo

ż

e by

ć

 mniejsze od iloczynu napr

ęż

enia maksymalnego 

i połowy pola przekroju współpracuj

ą

cego strefy 

ś

ciskanej panelu

1

w

eff

Ed

σ

 

 t

b

 

0,5

N

=

=

(B)

N

(A)

N

max

Ed

Ed

max

Ed,

N

(B)

Wyznaczamy: 

σσσσ

m

(dla N

Ed,max

)

q

8

h

 

q

M

2
w

Ed

 

=

/2

t

b

I

W

w

s

st

st

 

+

=

M0

y

st

 

Ed

 

st

 

Ed

 

Ed

 x,

γ

f

A

 

N

W

M

σ

+

=

χχχχ

(6.42)   wg PN-EN 1993-1-1

(A)

background image

9

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

49

1

st

cr

cr

y

λ

1

i

L

N

Af

λ

=

=

Smukło

ść

 wzgl

ę

dna 

λ

przy wyboczeniu gi

ę

tnym          wg PN-EN 1993-1-1  (6.50)

gdzie 

λ

1

= 93,9 

ε

dla krzywej wyboczeniowej „c” parametr imperfekcji 

α

= 0,49

(

)

[

]

1

χ

   

lecz

....

λ

Φ

Φ

1

χ

λ

0,2

λ

 

α

1

 

 

0,5

Φ

2

2

 

2

=

+

=

+

+

=

Sprawdzamy warunek 
stateczno

ś

ci (6.46)

L

cr

=1,0 h

w

(6.49)

Je

ż

eli warto

ść

 jest bardzo mała, pomijamy zginanie 

i sprawdzamy tyko no

ś

no

ść

 na 

ś

ciskanie 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

50

2.14   

Ż

EBRO POPRZECZNE PODPOROWE. OPARCIE PODCI

Ą

GU NA SŁUPIE

b

s

b

s

A

b

s

s

b

 

 t

b

A

=

t

s

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

51

2.14.1  Przyj

ę

cie grubo

ś

ci 

ż

ebra podporowego t

s

t

s

Sprawdzenie klasy przekroju 

ż

ebra: 

3

 

klasa

14ε

....

t

c

b

c

s

s

=

=

2

/

M0

y

b

 

Rd

b,

 

γ

f

A

F

=

Ed

 

s

Ed,

V

N

=

1

F

N

Rd

b,

 

s

Ed,

 

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

52

12

b

t

I

3

s

s

st

=

b

s

t

s

2
w

s

s

st

 t

15

 t

b

ε

+

=

st

st

st

A

I

i

=

2.14.2  Sprawdzenie no

ś

no

ś

ci i stateczno

ś

ci 

ż

ebra (wg PN-EN 1993-1-5,   pkt. 9.4)

w

cr

h

0,75

L

=

- przy zało

ż

eniu, 

ż

e oba ko

ń

ce 

ż

ebra (pasy) 

s

ą

 sztywno st

ęż

one w kierunku bocznym

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

53

1

st

cr

cr

y

λ

1

i

L

N

Af

λ

=

=

Smukło

ść

 wzgl

ę

dna        przy wyboczeniu gi

ę

tnym          wg PN-EN 1993-1-1  (6.50)

je

ż

eli 

0,2  to 

χ

=1,0  - warunek stateczno

ś

ci sprowadza si

ę

 

do warunku no

ś

no

ś

ci elementu: 

gdzie 

λ

1

= 93,9 

ε

1,0

N

N

Rd

c,

s

Ed,

 

M0

y

st

Rd

c,

γ

f

A

N

gdzie

=

je

ż

eli 

>0,2  to: 

- dla krzywej wyboczeniowej „c” parametr imperfekcji 

α

= 0,49

(

)

[

]

1

χ

   

lecz

....

λ

Φ

Φ

1

χ

λ

0,2

λ

 

α

1

 

 

0,5

Φ

2

2

 

2

=

+

=

+

+

=

Sprawdzamy warunek 
stateczno

ś

ci (6.49)

λλλλ

λλλλ

λλλλ

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

54

2.14.3  Stateczno

ść

 

ż

ebra ze wzgl

ę

du na wyboczenie skr

ę

tne

wg PN-EN 1993-1-5, 

pkt. 9.2.1(8)

E

f

5,3

I

I

y

p

T

(9.3)

3
s

s

T

 t

b

3

1

I

=

Moment bezwładno

ś

ci przekroju 

ż

ebra przy skr

ę

caniu swobodnym (St. Venanta)

3

t

b

12

b

t

I

3
s

s

3
s

s

p

+

=

Biegunowy moment bezwładno

ś

ci przekroju 

ż

ebra wzgl

ę

dem punktu styczno

ś

ci ze 

ś

ciank

ą

 

background image

10

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

55

2.15.1  Pionowe spoiny pachwinowe ł

ą

cz

ą

ce 

ż

ebra poprzeczne ze 

ś

rodnikiem

a) Dobranie grubo

ś

ci spoiny:

b) Sprawdzenie warunku na długo

ść

 obliczeniow

ą

 spoiny (wg 4.5.1 (2) )

35mm

2

h

l

w

i

=

2.15  SPOINY Ł

Ą

CZ

Ą

CE 

Ż

EBRA Z PODCI

Ą

GIEM

wg PN-EN 1993-1-8

przyj

ę

to a = …. mm

l

i

6a

l

i

30mm

Wg   pkt.4.11(4)

Długo

ść

 spoiny pachwinowej ł

ą

cz

ą

cej 

ż

ebro poprzeczne ze 

ś

rodnikiem blachownicy 

L

w

> 1,7 m, nale

ż

y zredukowa

ć

 stosuj

ą

c współczynnik redukcyjny 

ββββ

Lw.2

1,0

β

0,6

lecz

17

l

1,1

β

Lw.2

 

w

Lw.2

 

=

mm

 

16

a

 

mm

 

3

t

0,7

a

t

0,2

1

2

)

t

,

min(t

t

t

 

)

t

,

max(t

t

t

s

w

min

1

s

w

max

2

=

=

=

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

56

c)  Sprawdzenie warunku no

ś

no

ś

ci  spoiny - dla 

ż

ebra podporowego i po

ś

redniego 

(wg 4.5.3.2):

M2

w

u

i

Ed

 

II

 γ

β

f

l

 

a

 

4

N

τ

=

ββββ

w  

wg Tabl.4.1 

γγγγ

M2

=1,25 

2.15.2  Poziome spoiny pachwinowe ł

ą

cz

ą

ce 

ż

ebro z pasami podci

ą

gu

przyj

ę

to:     a = …. mm,        l

i

= b

s

-25 mm  

l

i

6a

30 mm 

l

i

150mm

i

Ed

 

1

 

l

 

a

 

4

N

σ

=

1

 

σ

2

1

τ

σ

=

=

mm

 

16

a

 

mm

 

3

t

0,7

a

t

0,2

1

2

)

t

,

t

,

min(t

t

t

 

)

t

,

t

,

max(t

t

t

s

f

w

min

1

s

f

w

max

2

=

=

=

=

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

57

Warunki no

ś

no

ś

ci spoin: 

M2

w

u

2

2

 

 γ

β

f

σ

+

M2

u

γ

f

 

0,9

σ

2.15.3    Pachwinowa spoina obwodowa ł

ą

cz

ą

ca blach

ę

 czołow

ą

  (

ż

ebro podporowe)

z podci

ą

giem.

Strop stalowy z płyt

ą

 

ż

elbetow

ą

58

b) Sprawdzenie warunku na długo

ść

 obliczeniow

ą

 spoiny: 

w

i

h

l

=

przyj

ę

to:     a = …. mm,  

l

i

6a

30 mm 

l

i

150mm

mm

 

16

a

 

mm

 

3

t

0,7

a

t

0,2

1

2

)

t

,

t

,

min(t

t

t

 

)

t

,

t

,

max(t

t

t

s

f

w

min

1

s

f

w

max

2

=

=

=

=

a) Dobranie grubo

ś

ci spoiny:

Wg   pkt.4.11(4)

1,0

β

0,6

lecz

17

l

1,1

β

Lw.2

 

w

Lw.2

 

=

Długo

ść

 spoiny pachwinowej ł

ą

cz

ą

cej 

ż

ebro poprzeczne ze 

ś

rodnikiem blachownicy 

L

w

> 1,7 m, nale

ż

y zredukowa

ć

 stosuj

ą

c współczynnik redukcyjny 

ββββ

Lw.2

M2

w

u

i

Ed

 

II

 γ

β

f

l

 

a

 

2

N

τ

=

ββββ

w  

wg Tabl.4.1 

γγγγ

M2

=1,25