BELKA STROPOWA

1. Obciążenia przypadające na żebro.

Zakładam rozstaw belek stropowych co 2,0m (7 belek)

Odsunięcie od słupa: 0,3m.

q_k q_d

Opis [kN/mb] γ_f [kN/mb]

I Obciążenia stałe

-płyta żelbetowa: 0,1*2,0*25 5,00 1,35 6,75

-wykończenie: 2,0*0,6 1,20 1,35 1,62

-Obciążenia użytkowe 2,0*3,5 7,00 1,5 10,50

Σ: 13,2 18,87

Ciężar własny żebra gbelki = 9,81m/s² * 57,1 kg/m * 1,35 = 0,76 kN/m wobec czego Qd=19,63 kN/m.

2. Schemat statyczny i obciążenia.

Schemat statyczny żebra to belka obustronnie podparta.

Schemat statyczny:

Momenty zginające [kNm]:

Siły poprzeczne [kN]:

Maksymalny na środku przęsła:

Reakcje podporowe:

3. Wymiarowanie belki stropowej.

Wymiary: L=12,6 m B=8,5 m

Gatunek stali: S275 f_y= 275 Mpa E=210000 MPa

γ_M0=1,0 γ_M1=1,0

Przyjmuję kształtownik IPE 360

Wymiary: h=360 mm

b=170 mm

t_f=12,7 mm

t_w=8 mm

r= 18,0 mm

A=72,7 cm²

I_y,ch= 16270 cm⁴ I_z,ch=1040 cm⁴

W_el,y=904 cm³

Masa belki: 57,1 kg/m

3.1. Sprawdzenie stanu granicznego nośności belki stropowej z dwuteownika walcowanego, zabezpieczonej przed zwichrzeniem.

3.1.1. Klasa przekroju.

Cały przekrój klasy 1

3.1.2. Nośność obliczeniowa przekroju przy zginaniu.

W_pl,y = W_el,y x 1,13 = 1021,52cm³

Rozkład momentu zginającego i siły tnącej jest taki, że można nie brać pod uwagę wpływu siły poprzecznej na nośność przekroju przy zginaniu.

warunek jest spełniony.

3.1.3. Stan graniczny nośności przy ścinaniu na podporze

przyjęto η =1,2

środnik nie jest wrażliwy na utratę stateczności przy ścinaniu

Pole przekroju czynnego

lecz nie mniej niż

Obliczeniowa nośność przekroju przy ścinaniu

warunek jest spełniony

3.2 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności.

Kombinacja obciążeń (charakterystyczne):

G_k+Q_k=13,68 kN/m

wartość ugięcia nie powinna przekraczać wartości granicznej

warunek jest spełniony

PODCIĄG - BLACHOWNICA

4. Obliczenia statyczne podciągu.

4.1. Założenie wymiarów blachownicy.

h=1160 mm

b=250 mm

t_f=20 mm

t_w=10 mm

h_w= 1160 mm

A=0,001696m³

ρ=7850 kg/m³

γ=13,3 kg/mb

4.2. Schemat statyczny i obciążenia.

Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):

Momenty zginające [kNm]:

Maksymalny moment na środku przęsła:

Siły poprzeczne [kN]:

Maksymalna siła poprzeczna:

5. Wymiarowanie podciągu.

5.1. Sprawdzenie stanu granicznego nośności podciągu spawanego, stężonego bocznie punktowo, w przekroju przęsłowym i podporowym.

5.1.1. Klasa przekroju przy zginaniu.

Ponieważ środnik jest klasy 4, to cały przekrój jest klasy 4.

5.1.2. Nośność obliczeniowa przekroju klasy 4 przy zginaniu.

Stateczność miejscowa środnika

Parametr niestateczności zginanej ścianki usztywnionej przy wspólczynniku rozkładu naprężeń Ψ=-1.
stąd k_δ= 23,9

Smukłość płytowa ścianki:

Współczynnik redukcyjny:

Szerokość strefy ściskanej i rozciąganej środnika

Szerokość współpracująca

Szerokość części przylegających do pasa ściskanego b_e1 i do osi obojętnej b_e2

Przesunięcie położenia osi obojętnej do pasa ściskanego przekroju współpracującego

Nośność obliczeniowa przekroju klasy 4 przy zginaniu względem osi y-y:

5.1.3. Uproszczona ocena zwichrzenia w budynkach.

Rozkład momentu zginającego w przęśle między stężeniami jest bliski stałemu, tym samym można przyjąć:

k_c=1

L_c= 2m

I_z=52180000mm⁴

Obliczenie warunku na zwichrzenie miejscowe

warunek jest spełniony

5.1.4. Sprawdzenie nośności podciągu przy zginaniu w przęśle.

warunek jest spełniony

5.1.5. Sprawdzenie nośności podciągu przy ścinaniu na podporze.

Maksymalna wartość siły tnącej występuje w przekroju przypodporowym.

V = 584,93kN

przyjęto η =1,2

obliczeniowa nośność przekroju przy ścinaniu

warunek jest spełniony

5.2. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności.

Kombinacja obciążeń(charakterystyczne):

G_k+Q_k= 68,81 kN/m

I_y= 4782080000mm⁴

wartość ugięcia nie powinna przekraczać wartości granicznej

warunek jest spełniony

5.3. Sprawdzenie nośności spoin pachwinowych łączących pas ze środnikiem w strefie przypodporowej.

Spoina łącząca musi spełniać następujący warunek:

warunek spełniony dla a=5mm

Stal S275

Jako maksymalną siłę tnącą przyjmuję siłę w podporze V = 584,93kN.

Obliczam moment statyczny przekroju pasa względem osi obojętnej, dla przekroju przypodporowego:

I_x= 4782080000mm⁴

Po przekształceniu

stąd

Ostatecznie przyjęto połączenie pasa ze środnikiem spoiną pachwinową ciągłą o grubości 5mm.

5.4. Dobór przekroju żebra w miejscu połączenia belek stropowych z podciągiem.

W miejscu połączenia belek stropowych z podciągiem, nad słupem stosuję żebra pełne o wymiarach:

hż1=1160mm

bż1=120mm

tż1=tw=10mm

W pozostałych miejscach stosuję żebra skrócone od dołu o wymiarach:

hż1=1140mm

bż1=120mm

tż1=tw=10mm

6. Wymiarowanie połączenia belki stropowej z podciągiem

Płaszczyzna ścinania przechodzi przez gwintowaną część śruby więc

α_v=0,5

Zakładam 3 śruby leżące na jednej osi pionowej szeregu

Śruby klasy A, kat. 6.8,M16

A=A_s=161 mm²

d=16 mm

d0=17 mm

fub=600 MPa

Obliczeniowa nośność śrub na ścinanie

Obliczeniowa nośność na docisk

-odległość od osi skrajnej do krawędzi czołowej w poziomie - e₁=60 mm

-rozstaw śrub w pionie - p₂=100 mm

-odległość od śruby skrajnej do krawędzi bocznej w pionie - e₂=80 mm

nośność obliczeniowa pojedynczej śruby na docisk:

obliczeniowa nośnośc grupy śrub na docisk:

Warunek nośności połączenia

N_j,Rd= min (F_v,Rd,F_b,Rd)=115,92kN

warunek jest spełniony

9