Politechnika Poznańska

INSTYT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH

ZAKŁAD KONSTRUKCJI METALOWYCH

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 3.

OpracowaŁ:

Krzysztof Walędziak

grupa II BDM

Semestr VI 2005/06

1. Opis konstrukcji.

1.1. Przedmiot opracowania.

Przedmiotem opracowania jest wiata konstrukcji drewnianej. Rama jest konstrukcją nośną obiektu magazynowego, dwunawowego. Hala o wymiarach 18,0 x 18,0m i wysokości 9,0m.

1.2. Podstawa opracowania.

Podstawą opracowania jest temat ćwiczenia projektowego z konstrukcji drewnianych wydany przez Instytut Konstrukcji Budowlanych Politechniki Poznańskiej.

1.3. Obowiązujące normy i przepisy budowlane:

• PN-82/B-02000 - Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości

• PN-82/B-02001 - Obciążenia budowli. Obciążenia stałe.

• PN-82/B-02003 - Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe.

• PN-80/B - 02010 - Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia śniegiem.

• PN-72/B - 02011 - Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem.

• PN-B-03150:2000 - Konstrukcje drewniane. - Obliczenia statyczne i projektowanie.

2. Określenie warstw pokrycia dachu.

Dach kryty dachówką ceramiczną karpiówką KORAMIC półokragłą, układaną w koronkę.

Na krokwiach o rozstawie 100cm rozpięto folię wstępnego krycia. Konstrukcje podtrzymująca dachówki stanowią łaty drewniane mocowane do kontrłat.

3. Zebranie obciążęń.

3.1. Obciążenia stałe.

L.p.	Pozycja	Obc. charakterystyczne [kN/m^2]		Obc. obliczeniowe [kN/m^2]
1	Ciężar 1m^2 pokrycia dachówką karpiówką podwójnie z uwzględnieniem łat i krokwi, zgodnie z PN- 82/B-02001	0,95	1,2	1,24

3.2. Obciążenia zmienne.

3.2.1. Obciążenie wiatrem.

Bytów - strefa II

Pochylenie dachu 35^o

Wspólczynnik ekspozycji [B]	Ce	0,8
Char. ciśnienie V wiatru	qk	0,35 kPa
Współczynnik porywów		1,8

Strefa I
Element dachu	CZ	Obc. charakterystyczne kN/m^2		Obc. obliczeniowe kN/m^2
Połać nawietrzna	2,0	1,01	1,3	1,31

3.2.2. Obciążenie śniegiem.

Bytów- strefa II

Pochylenie dachu 35^o -

Obciążenie śniegiem	Obciążenie charakterystyczne [kN/m^2]		Obciążenie obliczeniowe [kN/m^2]
Sk=Qk*C=0,9*1,0	0,9	1,5	1,35

3.3. Obciążenia przypadające na jedną ramownicę wykorzystane do tworzenia schematów obliczeniowych w programi RM-WIN.

3.3.1. Obciążenia przypadające na krokwie dźwigarów pełnych oraz pustych.

L.p.	Pozycja	Obc. charakterystyczne [kN/m]		Obc. obliczeniowe [kN/m]
1	Ciężar 1m^2 pokrycia dachówką karpiówką podwójnie z uwzględnieniem łat i krokwi, zgodnie z PN- 82/B-02001 0,95 kN/m^2 * 1,0m	0,95	1,2	1,14
2	Obciążenie wiatrem 1,01 kN/m^2 * 1,0m	1,01	1,3	1,31
3	Obciążenie śniegiem 0,9 kN/m^2 * 1,0m	0,9	1,5	1,35

3.3.3. Obciążenia przypadające na ustrój ramowy.

L.p.	Pozycja	Obc. charakterystyczne [kN]		Obc. obliczeniowe [kN]
1	Ciężar 1m^2 pokrycia dachówką karpiówką podwójnie z uwzględnieniem łat i krokwi, zgodnie z PN- 82/B-02001 0,95 kN/m^2 * 5,0m * 2,75m	13,1	1,2	15,72
2	Obciążenie wiatrem 1,01 kN/m^2 * 5,0m * 2,75m	13,9	1,3	18,1
3	Obciążenie śniegiem 0,9 kN/m^2 * 5,0m * 2,75m	12,38	1,5	18,57

4. Pozycja 1 - krowkie w dźwigarach pustych.

4.1. Zebranie obciążeń przypadających na krokwie.

L.p.	Pozycja	Obc. charakterystyczne [kN/m]		Obc. obliczeniowe [kN/m]
1	Ciężar 1m^2 pokrycia dachówką karpiówką podwójnie z uwzględnieniem łat i krokwi, zgodnie z PN- 82/B-02001 0,95 kN/m^2 * 1,0m	0,95	1,2	1,14
2	Obciążenie wiatrem 1,01 kN/m^2 * 1,0m	1,01	1,3	1,31
3	Obciążenie śniegiem 0,9 kN/m^2 * 1,0m	0,9	1,5	1,35

4.2. Obliczenie sił wewnętrznych.

4.3. Dane charakterystyczne i obliczeniowe drewna.

Drewno klasy C35.

I klasa użytkowania.

Wilgotność 12%.

Gęstość

Wytrzymałości charakterystyczne:

- na zginanie

- na rozciąganie wzdłuż włókien

- na ścinanie

- na ściskania wzdłuż włókien

Średni moduł sprężystości wzdłuż włókien

Wspólczynnik modyfikacyjny

Odpowiednie wartości obliczeniowe uzyskano obliczając według wzoru

4.4. Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności krokwi.

Przyjęto przekrój krokwi 8,0 x 14,0 cm.

Pole przekroju krokwi

Wskaźnk wytrzymałości krokwi

Moment bezwładności i promień bezwładności przekroju.

- drewno lite

Współczynnik wyboczeniowy:

Stąd

Zatem:

Warunek nośności spełniony.

4.5. Sprawdzenie warunku stanu granicznego użytkowania krokwi.

Obciążenie charakterystyczne stałe prostopadłe do krokwi:

Obciążenie charakterystyczne zmienne prostopadłe do krokwi:

Ugięcie:

Warunek ugięcia spełniony.

5. Płatwie - pozycja 2.

Schemat układu.

5.1. Założenia obliczeniowe.

Płatwie projektuje jako belki ciągłe łączone na słupach, podparte mieczami na słupach. Ponieważ podparcie mieczami jest w odległości mniejszej niż 1/3 rozpiętości między słupami, długość obliczeniową w kierunku pionowym (y) przyjmuje równą odległości między podparciami mieczami - 400 cm. W kierunku poziomym (z) długość obliczeniowa jest równa odlelości między słupami - 600 cm. Przyjęto że obciążenie od krokwi jest rozłożone równomiernie.

5.2. Zebranie obciążęń na płatew.

Obciążenia działające na płatew.

L.p.	Pozycja	Obc. charakterystyczne [kN/m^2]		Obc. obliczeniowe [kN/m^2]
1	Ciężar 1m^2 pokrycia dachówką karpiówką podwójnie z uwzględnieniem łat i krokwi, zgodnie z PN- 82/B-02001	0,95	1,2	1,14
2	Obciążenie wiatrem 1,01 kN/m	1,01	1,3	1,31
3	Obciążenie śniegiem 0,9 kN/m	0,9	1,5	1,35
4	Ciężar własny płatwi przyjęto 20x20 cm 0,2m ∙ 0,2m ∙ 400kg/m^3 ∙ 10m/s^2	0,16 kN/m	1,1	0,176 kN/m

5.2.1. Obciążenia pionowe.

5.2.1.1. Obciążenia stałe.

- obciążenia charakterystyczne:

- obciążenia obliczeniowe:

5.2.1.2. Obciążenia zmienne.

- obciążenia charakterystyczne:

- obciążenia obliczeniowe:

5.2.2. Obciążenia poziome.

- obciążenia charakterystyczne:

- obciążenia obliczeniowe:

5.3. Obliczenia statyczne.

5.3.1. Wyznaczenie sił w kierunku pionowym (y)

5.3.2. Wyznaczenie sił w kierunku poziomym (z).

5.4. Wymiarowanie płatwi.

5.4.1. Przyjęcie przekroju płatwi.

Drewno klasy C35.

I klasa użytkowania.

Wilgotność 12%.

Gęstość

Wytrzymałości charakterystyczne:

- na zginanie

- na rozciąganie wzdłuż włókien

- na ścinanie

- na ściskania wzdłuż włókien

Średni moduł sprężystości wzdłuż włókien

Wspólczynnik modyfikacyjny

Odpowiednie wartości obliczeniowe uzyskano obliczając według wzoru

Przyjęto przekrój płatwi 17,5 x 25,0 cm.

Pole przekroju płatwi

Wskaźnki wytrzymałości płatwi:

Momenty bezwładności i promienie bezwładności przekroju.

5.4.2. Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności płatwi.

Warunek nośności spełniony.

5.4.3. Sprawdzenie warunku stanu granicznego użytkowalności płatwi.

5.5. Wymiarowanie mieczy.

Miecze nachylone są pod kątem 45º do płatwi.

Przyjęto wymiary przekroju mieczy 10x10 cm.

Długość mieczy :

Siła pionowa przekazywana przez płatew na miecz:

Siła osiowa w mieczu:

Smukłość miecza:

Naprężenia krytyczne przy ściskaniu:

Smukłość sprowadzona przy ściskaniu:

Współczynnik wyboczeniowy:

Sprawdzenie stanu granicznego nośności miecza.

Warunek nośności spełniony.