obliczenia konstrukcyjne 2014 09 12
TRANSCRIPT
P r a c o w n i a A r c h i t e k t o n i c z n a 91-480 Łódź , u l . Jask rowa 4 , N IP 726 179 06 02 Regon 470963786
tel: 42 657 27 64, tel. kom.: 604 79 50 68, e-mail:[email protected]
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
W RAMACH PROJEKTU BUDOWLANEGO: PRZEBUDOWA I ZMIANA SPOSOBU UśYTKOWANIA LOKALU NR 1 POŁOśONEGO W
WIELUNIU PRZY UL. SIERADZKIEJ 56, DZ. NR EWID. 218/57, OBRĘB 4
NA DOCELOWĄ SIEDZIBĘ PLACÓWKI TERENOWEJ KRUS W WIELUNIU INWESTOR:
KRUS ODDZIAŁ REGIONALNY W ŁODZI 96-643 Łódź, ul. śeligowskiego 32/34
AUTORZY: KONSTRUKCJA: mgr inŜ. Jolanta Miklaszewska,
upr. proj. 31/91/WŁ mgr inŜ. Rafał Wietecki
Zgierz, sierpień 2014r.
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 2/20
2
1. OPIS
Przedmiotem obliczeń są elementy konstrukcyjne w budynku usługowym, V kondygnacyjnym (piwnica + parter + 3 kondygnacje naziemne), o prefabrykowanej konstrukcji nośnej. Bryła prostokątna, sytuowana dłuŜszym bokiem na kierunku bliskim linii północ – południe.
Konstrukcja główna oparta o prefabrykowane Ŝelbetowe słupy i rygle wspierające płyty stropowe kanałowe typu „śerań” (rozpiętości modularne 6,0m). WyróŜnione elementy nośne: rygle, nadproŜa, płyty monolityczne oraz schody wykonano jako wylewane na budowie - Ŝelbetowe. Ściany wypełniające osłonowe i wewnętrzne zarówno nośne jak i działowe - murowane.
Wykonano kalkulacje nośności dla płyt stropowych nad poziomem piwnicy oraz dla nadproŜy stalowych osadzanych w istniejących ścianach wewnętrznych parteru.
Obliczenia przeprowadzono w programie obliczeniowym RM-Win, a takŜe ręcznie - w układach dwuwymiarowych. CięŜar własny elementów nośnych uwzględniono automatycznie w oprogramowaniu.
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 3/20
3
2. ZEBRANIE OBCIĄśEŃ NA STROP
Rys.1 Fragment archiwalnego egzemplarza obliczeń statycznych dla elementów konstrukcyjnych budynku - obciąŜenia dla płyt stropowych
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 4/20
4
Strop (układ projektowany) qch [kN/m2] γf qd [kN/m2]
ObciąŜenia stałe - warstwy projektowane Wykładzina / płytki gresowe
0,012m*21kN/m3 0,252 1,2 0,302
∑ 0,252 - 0,302 ObciąŜenia stałe - warstwy istniejące
Płytki PCV na kleju 7kg/m2 0,070 1,2 0,084 Podkład cementowy 3,5cm
0,035m*21kN/m3 0,730 1,3 0,949
Styropian 2cm (posadzkowy)
0,02m*1,5 kN/m3
0,030 1,2 0,036
Płyta kanałowa „śerań” 24cm (płyt szer. 149cm)
302kg/m2 3,020* 1,1 3,322*
Tynk cementowo – wapienny 1,5cm
0,015m*19kN/m3 0,285 1,3 0,371
∑ 4,135 - 4,762 ∑ (* - bez cięŜaru stropu) 1,115 - 1,440
ObciąŜenia zmienne ObciąŜenie uŜytkowe rozłoŜone (pomieszczenia biurowe) wg PN-EN 1991-1-1 – 3,0kN/m2
3,000 1,3 3,900
Długotrwała część obciąŜenia uŜytkowego rozłoŜonego (pomieszczenia biurowe)
40,280,000,300,3 2 =⋅=⋅ dmkN ψ
2,400 1,3 3,120
ObciąŜenie uŜytkowe rozłoŜone (archiwa, składy) – 3,5kN/m2
3,500 1,3 4,550
Długotrwała część obciąŜenia uŜytkowego rozłoŜonego (archiwa, składy)
80,280,050,350,3 2 =⋅=⋅ dmkN ψ
2,800 1,3 3,640
ObciąŜenie uŜytkowe skupione (od człowieka) 150kg 1,500kN 1,5 2,250kN ObciąŜenie od ścianek działowych (zastępcze rozłoŜone)
Ścianki lekkie (cięŜar m2): - G-K wypełnienie wełna miner. na stelaŜu stalowym 2*0,0125m*12kN/m3+0,12m*1,5kN/m3+0,10kN/m2 =0,58kN/m2 Uwzględniając wysokość ścian 3,25m:
222 5,171,058,065,2 m
kNm
kNm
kNhs <=⋅
- bloczek gazobetonowy odmiany 500 (obustronnie tynkowany) 2*0,01m*12kN/m3+0,12m*7,5kN/m3 =1,14kN/m2 Uwzględniając wysokość ścian 3,25m:
222 5,140,114,165,2 m
kNm
kNm
kNhs <=⋅
0,750 1,4 1,050
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 5/20
5
SUMA WSZYSTKICH OBCI ĄśEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH PONAD CI ĘśAR WŁASNY PŁYT KANAŁOWYCH STROPOWYCH Wartość charakterystyczna:
)2500_(20,5917,475,080,2115,1252,0 22222 mkg
mkN
mkN
mkN
mkN
mkN
mkNQch <=+++=∑
Wartość obliczeniowa:
22222 432,6050,164,3440,1302,0m
kNm
kNm
kNm
kNm
kNQd =+++=∑
Według egzemplarza archiwalnego obliczeń dla stropu przyjęto normowy cięŜar zastępczy od ścianek działowych 1,25kN/m2 – nie uwzględniono jednak współczynnika zwiększającego ze względu na wysokość ścianek ponad 2,65m (wysokość do stropu ~3,25m), wg punktu 3.4. normy PN-82/B-02003. Ze względu na projektowane rozmieszczenie ścian oraz dodanie nowych warstw wykończeniowych posadzki wymagane jest zmniejszenie obciąŜeń od ścian działowych do poziomu normowych zastępczych obciąŜeń 0,75kN/m2. Obliczenia konstrukcyjne wykazały, ze dopuszczalne jest zastosowanie jedynie lekkich ścian systemowych typu G-K (np. na ruszcie stalowym z wypełnieniem izolacją) lub z lekkich pustaków gazobetonowych np. odmiany 500 (murowanych na cienkiej zaprawie klejowej) – łączny cięŜar objętościowy elementów muru nie moŜe przekroczyć 7,5kN/m3 (750kg/m3). Na licach ścianek zastosować moŜna jedynie lekki cienkowarstwowy tynk gipsowy.
3. ZEBRANIE OBCIĄśEŃ DLA POMIESZCZENIA ARCHIWUM
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 6/20
6
ObciąŜenie dla środkowej płyty kanałowej:
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 7/20
7
CięŜar akt / dokumentów archiwum: - według PN-EN 1991-1-1 ksiąŜki i dokumenty gęsto składowane – 8,5kN/m3 - według PN-82/B-02003 akta i ksiąŜki – 8,5kN/m3 CięŜar własny jednego regału stalowego 30cm x 90cm; h=200cm (słupki kątowe 4 szt. + półki 6szt. + ścianki boczne 2szt. i tylna 1 szt.) – obudowa z blach grubości 0,8mm
( ) ( )( ) ( ) kN
mkNmmm
mkNmmm
mkNmmmm
kNm
411,050,7800,290,00008,050,7800,230,00008,02
50,7890,030,00008,060151,000,24
33
3
=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+
⋅⋅⋅⋅+⋅⋅
Liniowy cięŜar regału stalowego 30x90cm (na mb):
mkN
m
kN457,0
90,0
411,0 =
CięŜar własny jednego regału stalowego 53cm x 102,5cm; h=250cm (słupki kątowe 4 szt. + półki 6szt. + ścianki boczne 2szt. i tylna 1 szt.) – obudowa z blach grubości 0,8mm
( ) ( )( ) ( ) kN
mkNmmm
mkNmmm
mkNmmmm
kNm
683,050,7850,2025,10008,050,7850,253,00008,02
50,78025,153,00008,060151,050,24
33
3
=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+
⋅⋅⋅⋅+⋅⋅
Liniowy cięŜar regału stalowego 53x102,5cm (na mb):
mkN
m
kN666,0
025,1
683,0 =
Liniowy cięŜar dokumentów na regale (dokumenty w lekkich oprawach rozmiaru A4):
mkNmm
mkN 77,2)31,05(21,05,8 3 =⋅⋅⋅
Łączny cięŜar regałów przypadający na środkową płytę kanałową:
[ ] [ ] kNsztmmkN
mkNsztmm
kNm
kN 51,33.150,1)666,077,22(.550,1)457,077,2( =⋅⋅+⋅+⋅⋅+
ObciąŜenie przypadające na powierzchnię regałów:
( ) ( ) 200,11.153,05,1.530,050,1
51,33m
kNsztmmsztmm
=⋅⋅+⋅⋅
Zastępcze obciąŜenie powierzchniowe przypadające na jedną płytę kanałową:
2723,300,650,1
51,33m
kNmm
kN =⋅
NaleŜy zauwaŜyć, iŜ wielkoprzestrzenne pomieszczenie archiwum nie będzie posiadało ścian działowych, przy zbieraniu obciąŜeń pominąć trzeba rozłoŜone obciąŜenie zastępcze od ścianek działowych.
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 8/20
8
SUMA WSZYSTKICH OBCI ĄśEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH PONAD CI ĘśAR WŁASNY PŁYT KANAŁOWYCH STROPOWYCH (ARCHIWUM) Wartość charakterystyczna:
)500_(0,509,5723,3115,1252,0 222222 mkg
mkN
mkN
mkN
mkN
mkNQch ≈=++=∑
(niedoszacowanie ~2%) Wartość obliczeniowa:
2222 582,6840,4440,1302,0m
kNm
kNm
kNm
kNQd =++=∑
4. ZEBRANIE OBCIĄśEŃ DLA RYGLA MIĘDZYSŁUPOWEGO POD
POMIESZCZENIEM ARCHIWUM (oznaczony jako TP-1)
CięŜar własny jednego regału stalowego 43cm x 94,5cm; h=250cm (słupki kątowe 4 szt. + półki 6szt. + ścianki boczne 2szt. i tylna 1 szt.) – obudowa z blach grubości 0,8mm
( ) ( )( ) kN
mkNmmm
mkNmmm
mkNmmm
449,050,7850,2025,10008,0
50,7850,243,00008,0250,78945,043,00008,06
3
33
=⋅⋅⋅
+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅
Liniowy cięŜar regału stalowego 43x94,5cm (na mb):
mkN
m
kN475,0
945,0
449,0 =
Liniowy cięŜar dokumentów na regale (dokumenty w lekkich oprawach rozmiaru A4):
mkNmm
mkN 77,2)31,05(21,05,8 3 =⋅⋅⋅
Łączny cięŜar regałów przypadający na rygiel międzysłupowy:
kNsztmmkN
mkN 33,15.5945,0)475,077,2( =⋅⋅+
Zastępcze obciąŜenie powierzchniowe przypadające na rygiel międzysłupowy:
2689,200,695,0
33,15m
kNmm
kN =⋅
Liniowy cięŜar ściany działowej wysokości ~3,25m (bloczek gazobetonowy odmiany 500, obustronnie tynkowany):
mkNm
mkNm
mkNm 705,325,3)5,712,01201,02( 33 =⋅⋅+⋅⋅
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 9/20
9
ObciąŜenie całkowite od ściany przypadające na rygiel międzysłupowy:
kNmmkN 00,1913,5705,3 =⋅
ObciąŜenie zastępcze rozłoŜone od ściany przypadające na rygiel międzysłupowy:
234,300,695,0
00,19m
kNmm
kN =⋅
Według egzemplarza archiwalnego obliczeń dla rygla TP-1 przyjęto obciąŜenia od warstw posadzkowych, od ściany działowej wzdłuŜnej i od szaf z aktami umieszczanymi w linii słupów środkowych.
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 10/20
10
SUMA WSZYSTKICH OBCI ĄśEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH PONAD CI ĘśAR WŁASNY RYGLA MI ĘDZYSŁUPOWEGO (ARCHIWUM) – obci ąŜenia rozłoŜone Wartość charakterystyczna:
22222 396,7340,3689,2115,1252,0m
kNm
kNm
kNm
kNm
kNQch =+++=∑
Wartość obliczeniowa:
22222 670,8432,3496,3440,1302,0m
kNm
kNm
kNm
kNm
kNQd =+++=∑
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 11/20
11
SUMA WSZYSTKICH OBCI ĄśEŃ STAŁYCH I ZMIENNYCH PONAD CI ĘśAR WŁASNY RYGLA MI ĘDZYSŁUPOWEGO (ARCHIWUM) – obci ąŜenia liniowe Wartość charakterystyczna:
( ) ( ) ( )
=++<=+
⋅⋅++⋅+⋅=∑
mkN
mkN
mkN
mkN
mkN
mkN
m
mmkN
mkN
mm
kNmm
kNQch
55,1020,450,585,0560,7705,3
0,6
5945,0475,077,295,0115,195,0252,0 22
Wartość obliczeniowa:
( ) ( ) ( )
mkN
mkN
m
mmkN
mkN
mm
kNmm
kNQ
f
fd
793,9)(3,1705,3
)(30,10,6
5945,0475,077,295,044,195,0302,0 22
=⋅+
⋅
⋅⋅++⋅+⋅=∑
γ
γ
Aby zachowana była nośność stropu pod pomieszczeniem archiwum naleŜy ściśle przestrzegać zasad uŜytkowania pomieszczenia. Obliczenia wykazały, Ŝe dopuszczalne jest obciąŜenie tj. składowanie akt na pięciu poziomach (półkach) regałów archiwizacyjnych - wytyczne Inwestora względem wymaganej ilości powierzchni składowania oraz rozmiarów regałów będą zachowane. Nie jest dopuszczalne gromadzenie akt na 6 poziomie regałów – tj. na półce wieńczącej (co jest niezgodne takŜe z ogólnymi przepisami BHP). NaleŜy takŜe przestrzegać wytyczne odnośnie uŜytkowania wskazane przez producenta regałów. W pomieszczeniu archiwum nie wolno budować ścian działowych murowanych bez poprzedzającej analizy statycznej (uwzględniono jedynie cięŜar podłuŜnej ściany wydzielającej pomieszczenie archiwum – w linii słupów wewnętrznych i rygla mi ędzysłupowego (oś B)). Przyjęto ściany lekkie – murowane z bloczka gazobetonowego odmiany 500 na cienką zaprawę klejową, tynkowane cienkowarstwowym tynkiem gipsowym.
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 12/20
12
5. NADPROśA STALOWE W ŚCIANACH ISTNIEJĄCYCH
ObciąŜenie murem nad nadproŜem (przyjęto jak dla cegły pełnej grubości 0,25m) – wartość maksymalna trójkąta obciąŜeń:
mkNm
mkNm 32,496,01825,0 2 =⋅⋅
ObciąŜenie tynkiem na murze nad nadproŜem (tynk obustronny cem. – wap. 1,5cm) – wartość maksymalna trójkąta obciąŜeń:
mkNm
mkNm 55,096,019015,02 2 =⋅⋅⋅
ObciąŜenie obetonowaniem kształtowników (otulina 4cm z kaŜdej strony - przekrój prostokątny 0,28m x 0,18m, nie uwzględniano objętości zajmowanej przez kształtowniki):
mkN
mkNmm 21,12418,028,0 2 =⋅⋅
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 13/20
13
OBLICZENIA STATYCZNE Nazwa: nadproze Ns-01.rmt PRZEKRÓJ Nr: 1 Nazwa: "2 U 100"
50,0 70,0 50,0 H=170,0
100,0
V=100,0x
X
Y y
1
2
Skala 1:2 CHARAKTERYSTYKA PRZEKROJU: Materiał: 2 Stal St3 --------------------------------------------------- --------------- Gł.centr.osie bezwładn.[cm]: Xc= 8,5 Yc= 5,0 alfa= 90,0 Momenty bezwładno ści [cm4]: Jx= 412,0 Jy= 747,2 Moment dewiacji [cm4]: Dxy= 0,0 Gł.momenty bezwładn. [cm4]: Ix= 747,2 Iy= 412,0 Promienie bezwładno ści [cm]: ix= 5,3 iy= 3,9 Wskaźniki wytrzymał. [cm3]: Wx= 87,9 Wy = 82,4 Wx= -87,9 Wy= -82,4 Powierzchnia przek. [cm2]: F= 27,0 Masa [kg/m]: m= 21,2 Moment bezwładn.dla zginania w płaszcz.ukł. [cm4]: Jzg= 412,0 --------------------------------------------------- --------------- Nr. Oznaczenie Fi: Xs: Ys: Sx: Sy: F: [deg] [cm] [cm] [cm3] [cm3] [cm2] --------------------------------------------------- --------------- 1 U 100 180 0,00 5,05 68,2 0,0 13,5 2 U 100 0 0,00 -5,05 -68,2 0,0 13,5 --------------------------------------------------- --------------- WĘZŁY:
1 2
1,100 H=1,100
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 14/20
14
WĘZŁY: --------------------------------------------------- --------------- Nr: X [m]: Y [m]: --------------------------------------------------- --------------- 1 0,000 0,000 2 1,100 0,000 --------------------------------------------------- --------------- PODPORY: P o d a t n o ś c i --------------------------------------------------- --------------- Węzeł: Rodzaj: K ąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] --------------------------------------------------- --------------- 1 stała 0,0 0,000E+00 0,000E +00 2 przesuwna 0,0 0,000E+00* --------------------------------------------------- --------------- OSIADANIA: --------------------------------------------------- --------------- Węzeł: K ąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: --------------------------------------------------- --------------- B r a k O s i a d a ń --------------------------------------------------- --------------- PRĘTY:
1
1,100 H=1,100
PRZEKROJE PRĘTÓW:
1
1,100 H=1,100
1
PRĘTY UKŁADU: Typy pr ętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - prz egub-przegub 22 - ci ęgno --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: --------------------------------------------------- --------------- 1 00 1 2 1,100 0,000 1,100 1,000 1 2 U 100 --------------------------------------------------- --------------- WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: --------------------------------------------------- --------------- Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: --------------------------------------------------- --------------- 1 27,0 747 412 82 82 10,0 2 Stal St3 --------------------------------------------------- --------------- STAŁE MATERIAŁOWE: --------------------------------------------------- --------------- Materiał: Moduł E: Napr ęŜ.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] --------------------------------------------------- --------------- 2 Stal St3 205000 215,000 1,20E-05 --------------------------------------------------- ---------------
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 15/20
15
OBCIĄśENIA:
1
4,3204,320
OBCIĄśENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: Rodzaj: K ąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: --------------------------------------------------- --------------- Grupa: A "Mur nad nadpro Ŝem" Stałe γf= 1,10 1 Liniowe 0,0 0,000 4,320 0,00 0,55 1 Liniowe 0,0 4,320 0,000 0,55 1,10 --------------------------------------------------- --------------- OBCIĄśENIA:
1
0,5500,550
OBCIĄśENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: Rodzaj: K ąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: --------------------------------------------------- --------------- Grupa: B "Tynk na murze" Stałe γf= 1,30 1 Liniowe 0,0 0,000 0,550 0,00 0,55 1 Liniowe 0,0 0,550 0,000 0,55 1,10 --------------------------------------------------- --------------- OBCIĄśENIA:
1
1,210 1,210
OBCIĄśENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: Rodzaj: K ąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: --------------------------------------------------- --------------- Grupa: C "Obetonowanie" Stałe γf= 1,30 1 Liniowe 0,0 1,210 1,210 0,00 1,10 --------------------------------------------------- -------------- =================================================== =============== W Y N I K I Teoria I-go rz ędu =================================================== =============== OBCIĄśENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: --------------------------------------------------- --------------- Grupa: Znaczenie: ψd: γf: --------------------------------------------------- --------------- Ci ęŜar wł. 1,10 A -"Mur nad nadpro Ŝem" Stałe 1,10 B -"Tynk na murze" Stałe 1,30 C -"Obetonowanie" Stałe 1,30 --------------------------------------------------- ---------------
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 16/20
16
MOMENTY:
1
0,8240,8240,824
TNĄCE:
1
2,497
-2,497
2,497
-2,497
NORMALNE:
1
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rz ędu Obci ąŜenia obl.: Ci ęŜar wł.+ABC --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: --------------------------------------------------- --------------- 1 0,00 0,000 -0,000 2,497 0,000 0,50 0,550 0,824* 0,000 0,000 1,00 1,100 -0,000 -2,497 0,000 --------------------------------------------------- --------------- * = Warto ści ekstremalne NAPRĘśENIA:
1
NAPRĘśENIA: T.I rz ędu Obci ąŜenia obl.: Ci ęŜar wł.+ABC --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: x/L: x[m]: SigmaG: SigmaD: Sigm aMax/Ro: [MPa] --------------------------------------------------- --------------- 2 Stal St3 1 0,00 0,000 0,000 -0,000 0,000 0,50 0,550 -10,005 10,005 0,047* 1,00 1,100 0,000 -0,000 0,000 --------------------------------------------------- --------------- * = Warto ści ekstremalne
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 17/20
17
REAKCJE PODPOROWE: 1 2
2,497 2,497 REAKCJE PODPOROWE: T.I rz ędu Obci ąŜenia obl.: Ci ęŜar wł.+ABC --------------------------------------------------- --------------- Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: --------------------------------------------------- --------------- 1 0,000 2,497 2,497 2 0,000 2,497 2,497 --------------------------------------------------- --------------- PRZEMIESZCZENIA WĘZŁÓW: T.I rz ędu Obci ąŜenia obl.: Ci ęŜar wł.+ABC --------------------------------------------------- --------------- Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Fi[ rad]([deg]): --------------------------------------------------- --------------- 1 0,00000 -0,00000 0,00000 -0, 00034 ( -0,020) 2 0,00000 -0,00000 0,00000 0, 00034 ( 0,020) --------------------------------------------------- --------------- PRZEMIESZCZENIA:
1
DEFORMACJE: T.I rz ędu Obci ąŜenia obl.: Ci ęŜar wł.+ABC --------------------------------------------------- --------------- Pr ęt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m ]: L/f: --------------------------------------------------- --------------- 1 -0,0000 -0,0000 -0,020 0,020 0 ,0001 9186,4 --------------------------------------------------- ---------------
WYMIAROWANIE Pręt nr 1
Zadanie: nadproze Ns-01
Przekrój: 2 U 100
Wymiary przekroju:
U 100 h=100,0 s=50,0 g=6,0 t=8,5 r=8,5 ex=15,5. Charakterystyka geometryczna przekroju:
Jxg=747,2 Jyg=412,0 A=27,00 ix=5,3 iy=3,9.
Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=8,5.
x
X
Y y 100,0
170,0
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 18/20
18
Siły przekrojowe: xa = 0,550; xb = 0,550. ObciąŜenia działające w płaszczyźnie układu: ABC
N = 0,000 kN,
M y = 0,824 kNm, Vx = 0,000 kN.
NapręŜenia w skrajnych włóknach: σt = 10,005 MPa σC = -10,005 MPa.
Połączenie gał ęzi:::: Przyjęto, Ŝe gałęzie połączone są przewiązkami o szerokości b = 80,0 mm i grubości g = 6,0 mm w odstępach l1 = 500,0 mm, wykonanymi ze stali St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Kształtowniki po osadzeniu naleŜy połączyć przewiązkami dołem i górą, a następnie ześrubować w osi obojętnej śrubami M12 w rostawie zgodnym z rozstawem przewiązek (l1 = 500,0 mm). Smukłość gałęzi:
λν = λ 1 = l1 / i1 = 500,0 / 14,7 = 34,01
λp d= f84 215/ = 84× 215 / 215 = 84,00
Współczynniki redukcji nośności:
Współczynnik niestateczności dla ścianki przy ściskaniu wynosi ϕp = 1,000. Współczynnik niestateczności gałęzi wynosi:
λ = λ1 / λp = 34,01 / 84,00 = 0,405 ⇒ ϕ1 = 0,914. W związku z tym współczynniki redukcji nośności wynoszą:
- dla zginana względem osi Y: ψy = 1,000
Smukłość zastępcza pręta: - dla wyboczenia w płaszczyźnie prostopadłej do osi X
λ = lwx / ix = 1100,0 / 52,6 = 20,91
λ λ λνm m= + =2 2 2/ 20,91 2 + 34,01 2 = 39,93
λ λ
λψm
m
po= = 39,93
84,00 × 0,914 = 0,454
Nośność przewi ązek:::: xa = 0,000; xb = 1,100.
Przewiązki prostopadłe do osi X:
Q = 1,2 V = 1,2×0,000 = 0,000 kN
Q ≥ 0,012 A fd = 0,012×27,00×215×10-1 = 6,966 kN
Przyjęto Q = 6,966 kN
V
n m aQ
1Q l=−
=( )1
6,966×500,02×(2-1)×101,0 = 17,243 kN
M
m nQ
Q l= =1 6,966×0,52×2 = 0,871 kNm
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
Sierpień 2014 strona 19/20
19
VR = 0,58 ϕ pv Av fd = 0,58×1,000×0,9×80,0×6,0×215×10-3 = 53,870 kN
MR = W fd = 6,0×80,02 / 6 ×215×10-6 = 1,376 kNm
VQ = 17,243 < 53,870 = VR MQ = 0,871 < 1,376 = MR
NapręŜenia: xa = 0,550; xb = 0,550. NapręŜenia w skrajnych włóknach: σt = 10,005 MPa σC = -10,005 MPa.
NapręŜenia:
- normalne: σ = 0,000 ∆σ = 10,005 MPa ψoc = 1,000
Warunki nośności:
σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,000 / 1,000 + 10,005 = 10,005 < 215 MPa
Długo ści wyboczeniowe pr ęta:::: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika
1 normy:
χ1 = 1,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 1,000 dla lo = 1,100
lw = 1,000×1,100 = 1,100 m
- przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu:
χ1 = 1,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 1,000 dla lo = 1,100 lw = 1,000×1,100 = 1,100 m
Siły krytyczne:
N
EJ
lx
w= =π2
2
3,14²×205×747,21,100² 10-2 = 12493,560 kN
N
EJ
ly
w= =π2
2
3,14²×205×412,01,100² 10-2 = 6889,147 kN
Nośność przekroju na zginanie: xa = 0,550; xb = 0,550. - względem osi Y
MR = ψ Wc fd = 1,000×82,4×215×10-3 = 17,716 kNm
Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000 wynosi ϕL = 1,000
Warunek nośności (54):
M
M
y
Ry = 0,824
17,716 = 0,047 < 1
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE (DO OPINII TECHNICZNEJ)
OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE
sierpień 2014 strona 20/20
20
Nośność przekroju na ścinanie :::: xa = 1,100; xb = 0,000. - wzdłuŜ osi X
VR = 0,58 ϕpv AV fd = 0,58×1,000×12,0×215×10-1 = 149,640 kN
Vo = 0,3 VR = 44,892 kN
Warunek nośności dla ścinania wzdłuŜ osi X:
V = 2,497 < 149,640 = VR
Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzecz na:::: xa = 0,550; xb = 0,550. - dla zginania względem osi Y: Vx = 0,000 < 44,892 = Vo MR,V = MR = 17,716 kNm
Warunek nośności (55):
M
M
y
Ry V,= 0,824
17,716 = 0,047 < 1
Nośność środnika pod obci ąŜeniem skupionym :::: xa = 0,000; xb = 1,100. Przyjęto szerokość rozkładu obciąŜenia skupionego c = 100,0 mm.
NapręŜenia ściskające w środniku wynoszą σc= 0,000 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi:
ηc = 1,000
Nośność środnika na siłę skupioną:
PR,W = co tw ηc fd = 184,9×6,0×1,000×215×10-3 = 238,577 kN Warunek nośności środnika:
P = 0,000 < 238,577 = PR,W
Stan graniczny u Ŝytkowania:
Ugięcia względem osi X liczone od cięciwy pręta wynoszą:
amax = 0,1 mm
agr = l / 500 = 1100 / 500 = 2,2 mm
amax = 0,1 < 2,2 = agr
Przyjęto ugięcia dopuszczalne jak dla otworów nadproŜowych – leff /500. Kształtowniki po osadzeniu naleŜy podbić od góry / wyklinować do pełnego napięcia profili, dla uzyskania strzałki wstępnej ugięć równej ugięciom całkowitym od pełnych obciąŜeń. Do wyklinowania zastosować minimum 3 kliny stalowe – w tym jeden naleŜy umieścić w środku rozpi ętości kształtowników (tj. w osi przyszłego otworu drzwiowego).