obliczenia sprawdzaj Ące no Śno ŚĆ konstrukcji ... · zasady ustalania warto ści pn-82/b-02000...

CHORZÓW, WRZESIEŃ 2013 R.

OBLICZENIA SPRAWDZAJ ĄCE NOŚNOŚĆ KONSTRUKCJI ZADASZENIA WIAT POLETEK OSADOWYCH

LOKALIZACJA: PRZEDSIĘBIORSTWO WODOCIĄGÓW I KANALIZACJI SP. Z O.O. Ul. MŁYŃSKA 100, RUDA ŚLĄSKA

PRZYGOTOWANA PRZEZ

BUDOSERWIS Z.U.H. Sp. z o.o. Zakład Ekspertyz i Usług Gospodarczych

AUTORZY OPRACOWANIA:

DR INŻ. ŁUKASZ DROBIEC ………………………………………………. Uprawnienia Budowlane do projektowania i kierowania robotami budowlanymi bez ograniczeń w specjalności konstrukcyjno-budowlanej o nr ewid. SLK/1480/POOK/06 i 744/01 Członek Śląskiej Izby In żynierów Budownictwa o nr ewid. SLK/BO/0384/03 posiada wymagane ubezpieczenie od odpowiedzialności cywilnej do 31.07.2013

DR INŻ. RAFAŁ DOMAGAŁA ……………………………………………….


2 | S t r o n a

Spis tre ści

1. Podstawa opracowania................................................................................................. 3

2. Przedmiot opracowania ................................................................................................ 3

3. Cel i zakres ................................................................................................................... 3

4. Opis konstrukcji ............................................................................................................ 4

5. Wykaz powołanych norm .............................................................................................. 4

6. Zestawienie obciążeń ................................................................................................... 5

6.1. Obciążenia stałe ..................................................................................................... 5

6.2. Obciążenia zmienne - Obciążenie wiatrem ............................................................. 5

6.3. Obciążenia zmienne – obciążenie śniegiem ........................................................... 6

7. Wymiarowanie .............................................................................................................. 7

7.1. Dobór blachy przekrycia .......................................................................................... 7

7.2. Płatew ..................................................................................................................... 9

7.3. Układ poprzeczny – rygiel, słupy ........................................................................... 11

7.4. Styk montażowy rygla ........................................................................................... 18

8. Podsumowanie ........................................................................................................... 19

9. Uprawnienia i zaświadczenia autora .......................................................................... 20


3 | S t r o n a

1. Podstawa opracowania

1.1 Projekt budowlany oraz wykonawczy przedmiotowych wiat opracowany przez

P.B.P. „EKOSYSTEM” – BIURO PROJEKTÓW w Zielonej Górze z 2001 r.

1.2 Wizja lokalna i pomiary na obiekcie - wrzesień 2013 r.

1.3 Informacje uzyskane od użytkownika obiektu.

2. Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest sprawdzenie nośności konstrukcji stalowej dwóch wiat

poletek osadowych zlokalizowanych na terenie Przedsiębiorstwa wodociągów i

kanalizacji w Rudzie Śląskiej przy ul. Młyńskiej 100.

Przeprowadzone obliczenia mają na celu wykazanie możliwości wymiany pokrycia

dachowego oraz sprawdzenie nośności konstrukcji obciążonej obowiązującymi,

normowymi obciążeniami.

3. Cel i zakres

Celem opracowania jest sprawdzenie nośności konstrukcji wiaty obciążonej nowym

pokryciem oraz normowymi obciążeniami zmiennymi. W zakres opracowania wchodzą:

• wizje na obiekcie,

• dobór blachy przekrycia,

• sprawdzenie nośności płatwi,

• sprawdzenie nośności rygla,

• sprawdzenie nośności słupów,

• sprawdzenie nośności styku montażowego rygla,


4 | S t r o n a

4. Opis konstrukcji

Obie, przedmiotowe wiaty są identyczne i są od siebie zdylatowane oraz oddalone o

2,2 m (wymiar osiowy). Wiaty wykonane są w konstrukcji stalowej ze stali St3. Wymiary

rzutu w osiach każdej z nich to 40,0 × 40,0 m. Układy poprzeczne co 5,0 m.

Płatwie wykonano z ceowników zimnogiętych C140×50×5 mm w rozstawie co 90 cm i

w schemacie belki wolnopodpartej. Układ poprzeczny wiaty zaprojektowano i wykonano

jako dwunawową ramę przegubową o rozpiętości naw wynoszącej 20,0 m. Wszystkie

węzły z wyjątkiem stopy słupa środkowego są przegubowe. Słupy zewnętrzne wykonano

z dwuteownika HEB200 a wewnętrzny z dwuteownika HEB300. Rygle ram wykonano z

dwuteownika IKSH 800-2. W środku rozpiętości rygla wykonano styki montażowe w

postaci połączenia doczołowego śrubowego.

Konstrukcja jest stężona stężeniami połaciowymi podłużnymi i poprzecznymi oraz

stężeniami słupów w środkowym polu.

Konstrukcja została wykonana zgodnie z projektem. W trakcie oględzin nie zauważono

żadnych wad oraz uszkodzeń.

5. Wykaz powołanych norm

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

• Obciążenia budowli. Obciążenie śniegiem PN-80/B-02010/Az1 (2 strefa)

• Obciążenia budowli. Obciążenia użytkowe PN-82/B-02003

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

• Obciążenia budowli. Obciążenia wiatrem PN-77/B-02011/Az1 (I strefa)

• Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie PN-90/B-03200


5 | S t r o n a

6. Zestawienie obci ążeń

6.1. Obci ążenia stałe

6.1.1. Pokrycie dachowe + instalacje Lp Opis obciążenia Obc.

char. kN/m2

γf Obc. obl.

kN/m2 1. Pokrycie dachowe - blacha T35E gr. 0,6 mm

[5,3 kg/m2] 0,05 1,20 0,06

2. Instalacja elektryczna [5 kg/m2] 0,05 1,30 0,07 Σ: 0,10 1,25 0,13

6.1.2. Stężenia Lp Opis obciążenia Obc.

char. kN/m2

γf Obc. obl.

kN/m2 1. Stężenia dachowe [15 kg/m2] 0,15 1,10 0,16 Σ: 0,15 1,10 0,16

6.2. Obci ążenia zmienne - Obci ążenie wiatrem

- Budynek o wymiarach: B = 40,00 m, L = 40,00 m, H = 8,00 m - Dach dwuspadowy, kąt nachylenia połaci α = 5,7o - Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru: - strefa obciążenia wiatrem I; H = 300 m n.p.m. → qk = 300 Pa = 0,300 kN/m2 - Współczynnik ekspozycji: rodzaj terenu: A; z = H = 8,0 m → Ce(z) = 0,5+0,05·8,0 = 0,90 - Współczynnik działania porywów wiatru: β = 1,80 - Współczynnik ciśnienia wewnętrznego: budynek otwarty → Cw = 0,7 Połać nawietrzna : - Współczynnik ciśnienia zewnętrznego: Cz = -0,9 - Współczynnik aerodynamiczny C: C = Cz - Cw = -0,9 - 0,7 = -1,6


6 | S t r o n a

Obciążenie charakterystyczne: pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,90·(-1,6)·1,80 = -0,778 kN/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = pk·γf = (-0,778)·1,5 = -1,166 kN/m 2 Połać zawietrzna : - Współczynnik ciśnienia zewnętrznego: Cz = -0,4 - Współczynnik aerodynamiczny C: C = Cz - Cw = -0,4 - 0,7 = -1,1 Obciążenie charakterystyczne: pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,90·(-1,1)·1,80 = -0,535 kN/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = pk·γf = (-0,535)·1,5 = -0,802 kN/m 2

6.3. Obci ążenia zmienne – obci ążenie śniegiem

- Dach dwuspadowy - Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu: - strefa obciążenia śniegiem 2 → Qk = 0,9 kN/m2 Połać bardziej obci ążona : - Współczynnik kształtu dachu: nachylenie połaci α = 5,7o C2 = 0,8 Obciążenie charakterystyczne dachu: Sk = Qk·C = 0,900·0,800 = 0,720 kN/m 2 Obciążenie obliczeniowe: S = Sk·γf = 0,720·1,5 = 1,080 kN/m 2 Połać mniej obci ążona : - Współczynnik kształtu dachu: nachylenie połaci α = 5,7o C1 = 0,8 Obciążenie charakterystyczne dachu: Sk = Qk·C = 0,900·0,800 = 0,720 kN/m 2 Obciążenie obliczeniowe: S = Sk·γf = 0,720·1,5 = 1,080 kN/m 2


7 | S t r o n a

7. Wymiarowanie

7.1. Dobór blachy przekrycia

Obci ążenia działaj ące na blach ę pokrycia

Rozstaw układów poprzecznych – szerokość zbierania obciążenia: L = 5,0 m

Przypadek 1

Lp Opis obciążenia Obc. char. kN/m

γf Obc. obl.

kN/m 1. Obciążenia stałe – p. 6.1.1 0,50 1,25 0,62 2. Obciążenie wiatrem – p. 6.2 -3,94 1,50 -5,91 Σ: -3,44 1,54 -5,29

Przypadek 2

Lp Opis obciążenia Obc. char. kN/m

γf Obc. obl.

kN/m 1. Obciążenia stałe – p. 6.1.1 0,50 1,25 0,62 2. Obciążenie śniegiem – p. 6.3 3,60 1,50 5,40 Σ: 4,10 1,47 6,02

Dobór blachy przekrycia

Przyjęto blachę T35E „negatyw” gr. 0,60 mm


8 | S t r o n a

Tabela no śności – wariant 1 obci ążenia

* wiersz 1 – obciążenia obliczeniowe Wiersz 2, 3, 4 – obciążenia charakterystyczne

Tabela no śności – wariant 2 obci ążenia

* wiersz 1 – obciążenia obliczeniowe Wiersz 2, 3, 4 – obciążenia charakterystyczne

Przypadek 2 obciążenia decyduje o wyborze grubości blachy. Dla blachy gr. 0,60 mm warunki nośności oraz użytkowalności są spełnione.


9 | S t r o n a

7.2. Płatew

Rozstaw płatwi – szerokość zbierania obciążenia: ax = 0,90 m

Schemat statyczny belki

5,00

A B

Obwiednia sił wewn ętrznych Momenty zginające Mx i My [kNm]:

5,00

A

3,29

-2,0

9

B

3,29

-2,0

9

0,30

0,02

0,30

0,03

4,11

-2,61

0,38

z

y x


10 | S t r o n a

Siły poprzeczne Vy i Vx [kN]:

5,00

A

B

3,29

2,09

-2,09

-3,29

0,30

-0,30

z

y x

Założenia obliczeniowe do wymiarowania Belka zginana dwukierunkowo Parametry analizy zwichrzenia: - obciążenie przyłożone na pasie górnym belki; - brak stężeń bocznych na długości przęseł belki; Sprawdzenie no śności Ceownik zimnogi ęty równoramienny C 140x50x5 (wg PN-73/H-93460.03)

y

y

x x

140

50

5

Wymiary przekroju h = 140 mm, b = 50 mm, t = 5 mm, r = 8 mm, e = 1,28 cm, a = 1,49 cm Cechy geometryczne przekroju A = 11,05 cm2 Jx = 297,7 cm4, Jy = 24,24 cm4 Wx = 42,53 cm3, Wy = 6,510 cm3 ix = 5,190 cm, iy = 1,480 cm Jω = 738,3 cm6, JΤ = 1,030 cm4 U/A = 422,0 m-1, m = 8,670 kg/m


11 | S t r o n a

Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: MRx = 9,14 kNm MRy = 1,40 kNm - ścinanie: VRy = 74,82 kN VRx = 62,35 kN Nośność na zginanie Współczynnik zwichrzenia ϕL = 0,531 Momenty maksymalne Mx,max = 4,11 kNm, My,max = 0,38 kNm (54) Mx,max / (ϕL·MRx) + My,max / MRy = 0,846 + 0,271 = 1,117 > 1 (!!!) Nośność na ścinanie Maksymalna siła poprzeczna Vy,max = -3,29 kN (53) Vy,max / VRy = 0,044 < 1 Maksymalna siła poprzeczna Vx,max = 0,30 kN (53) Vx,max / VRx = 0,003 < 1 Nośność na zginanie ze ścinaniem Vy,max = (-)3,29 kN < Vo = 0,3·VRy = 22,45 kN → warunek niemiarodajny Vx,max = 0,30 kN < Vo = 0,3·VRx = 18,71 kN → warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Ugięcia maksymalne fk,y,max = 11,6 mm, fk,x,max = 14,7 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 250 = 20,00 mm fk,max = (fk,y,max

2 + fk,x,max2)0,5 = 18,73 mm < fgr= 20,00 mm (93,65%)

7.3. Układ poprzeczny – rygiel, słupy

Rozstaw układów poprzecznych – szerokość zbierania obciążenia: L = 5,0 m

Schemat statyczny ramy

HE 200 B HE 200 B HE 200 B HE 200 B HE 200 B

IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2


IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2


IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2


12 | S t r o n a

Obwiednie sił wewn ętrznych Obwiednia momentów zginających:






IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 0,99 0,52

396,73

26,

12 396,73

0,52 -0,52 -0,99

-207,13

-26

,12

-207,13

-0,99

87,2

3

39,8

2

26,12 26,12

3,73

3,73

168,

83

52,4

7

87,2

3

39,8

2

Obwiednia sił tnących:






IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 -2,06

-41,30 -0,03 -0,03

-79,00 -3,

73 -

3,73

-41,25 -0,05 -0,05

-79,10

-2,06 3,95

79,10 0,05 0,05

41,25

3,7

3 3

,73

79,00

0,03 0,03 41,30 3,95

Obwiednia sił osiowych:






IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 -87,23

-83,47 -7,91

-15

8,79

-16

8,83

-7,91 -

83,4

7 -

87,2

3 39,82 43,58

0,40 4,42 6,15 6,15 14,06

62,

51 5

2,47

14,06 6,15 6,15 4,42

43,

58 3

9,82

0,40

Obwiednia przemieszczeń:






IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 IKSH-800-2 5,5 5,7

24,95,5

24,9

5,53,65,53,6

46,9

5,5

46,9

5,55,7


13 | S t r o n a

Wartości sił wewn ętrznych

Nr pręta x [m] M [kNm] N [kN] T [kN]

Rygiel IKSH-800-2

4 0 396,73 0 0,05 3 0 -0,99 -7,91 79,1 6 0 0 14,06 20,45

Słup zewn. HEB200

1 0 0 -87,23 0 1 5 0 43,58 0

Słup wewn. HEB300

5 7 26,12 36,4 -3,73 5 7 -26,12 52,47 3,73 5 7 0 -168,83 0

Sprawdzenie no śności

Rygiel - dwuteownik spawany IKSH-800-2 (wg BN-76/0647-01 wyd.III arkusz 02)

y

y

x x

800

250

8,0

10,0

Wymiary przekroju h = 800 mm, bf = 250 mm tw = 8,0 mm, tf = 10,0 mm Cechy geometryczne przekroju A = 112,4 cm2, Avy = 62,40 cm2, Avx = 50,00 cm2 Jx = 109653 cm4, Jy = 2607 cm4 Wx = 2741 cm3, Wy = 208,6 cm3 ix = 31,20 cm, iy = 4,820 cm Jω = 4067572 cm6, JΤ = 29,98 cm4 Wω = 8238 cm4, Sx = 1596 cm3 AL = 2,584 m2/m, AG = 28,74 m2/t U/A = 229,9 m-1, m = 89,90 kg/m

Nośność obliczeniowa przy rozci ąganiu NRt = 2417 kN Nośność obliczeniowa przy ściskaniu NRc = 796,1 kN (klasa: 4, brak żeber poprzecznych, stan krytyczny → ψ = ϕp = 0,329) • wyboczenie giętne względem osi x-x lex = 20,00 m, λx = 64,1, Ncr,x = 5546 kN, λx = 1,15·pierw(NRc/Ncr,x) = 0,438 wg "b" → ϕx = 0,958 ϕx·NRc = 762,6 kN • wyboczenie giętne względem osi y-y ley = 0,90 m, λy = 18,7, Ncr,y = 65119 kN, λy = 1,15·pierw(NRc/Ncr,y) = 0,128 wg "c" → ϕy = 0,994 ϕy·NRc = 791,4 kN • wyboczenie skrętne lω = 0,90 m, Ncr,ω = 102182 kN


14 | S t r o n a

λω = 1,15·pierw(NRc/Ncr,ω) = 0,102 wg "c" → ϕω = 0,997 ϕω·NRc = 793,4 kN Nośność obliczeniowa przy zginaniu MRx = 589,3 kNm (klasa: 3, ψx = 1,000) MRy = 44,85 kNm (klasa: 3, ψy = 1,000) • ustalenie współczynnika zwichrzenia lzw = 0,90 m; warunki podparcia: P,P; µy = 1,00, µω = 1,00; obc.równomiernie rozłożone przyłożone do pasa ściskanego Mcr = 18636,45 kNm, λL = 1,15·pierw(MRx/Mcr) = 0,204, wg "a" → ϕL = 0,999 ϕL·MRx = 588,8 kNm Nośność obliczeniowa przy ścinaniu VRy = 561,4 kN (klasa: 4 , ϕpvy = 0,721) VRx = 623,5 kN (klasa: 1 , ϕpvx = 1,000) Nośność obliczeniowa przy zginaniu ze ścinaniem Vy = 79,10 kN < V0,y = 0,3·VR,y = 168,4 kN → MRx,V = MRx Vx = 0,000 kN < V0,x = 0,3·VR,x = 187,1 kN → MRy,V = MRy KOMBINACJA 1 (52) Mx / (ϕL·MRx) = 0,674 < 1 (55) Mx / MRx,V = 0,673 < 1 (53) Vy / VRy = 0,000 < 1 KOMBINACJA 2 (54) N / NRt + Mx / (ϕL·MRx) = 0,003 + 0,002 = 0,005 < 1 (55) N / NRt + Mx / MRx,V = 0,003 + 0,002 = 0,005 < 1 (53) Vy / VRy = 0,141 < 1 (56) Vy = 79,10 kN < VRy,N = VRy·pierw(1-(N/NRt)

2) = 561,4 kN (14,1%) KOMBINACJA 3 ϕ = min (ϕx,ϕy,ϕω) = 0,958 (39) N / (ϕ·NRc) = 0,018 < 1 (53) Vy / VRy = 0,036 < 1 (56) Vy = 20,45 kN < VRy,N = VRy·pierw(1-(N/NRc)

2) = 561,3 kN (3,6%)


15 | S t r o n a

Słup zewn ętrzny - dwuteownik szerokostopowy HE 200 B (wg PN-H-93452:2005)

y

y

x x20

0

200

9,0

15,0

Wymiary przekroju h = 200 mm, bf = 200 mm tw = 9,0 mm, tf = 15,0 mm r = 18,0 mm Cechy geometryczne przekroju A = 78,10 cm2, Avy = 18,00 cm2, Avx = 60,00 cm2 Jx = 5700 cm4, Jy = 2000 cm4 Wx = 570,0 cm3, Wy = 200,0 cm3 Wpl,x = 642,0 cm3, Wpl,y = 303,4 cm3 ix = 8,540 cm, iy = 5,070 cm Jω = 171100 cm6, JΤ = 59,50 cm4 Wω = 1850 cm4, Sx = 321,0 cm3 AL = 1,151 m2/mb, AG = 1,878 m2/t U/A = 147,4 m-1, m = 61,30 kg/m

Nośność obliczeniowa przy rozci ąganiu NRt = 1679 kN Nośność obliczeniowa przy ściskaniu NRc = 1679 kN (klasa: 1, ψ = 1,000) • wyboczenie giętne względem osi x-x lex = 5,00 m, λx = 58,5, Ncr,x = 4613 kN, λx = 1,15·pierw(NRc/Ncr,x) = 0,697 wg "b" → ϕx = 0,843 ϕx·NRc = 1415 kN • wyboczenie giętne względem osi y-y ley = 5,00 m, λy = 98,6, Ncr,y = 1619 kN, λy = 1,15·pierw(NRc/Ncr,y) = 1,174 wg "c" → ϕy = 0,471 ϕy·NRc = 790,5 kN • wyboczenie skrętne lω = 5,00 m, Ncr,ω = 6230 kN λω = 1,15·pierw(NRc/Ncr,ω) = 0,597 wg "c" → ϕω = 0,809 ϕω·NRc = 1358 kN Nośność obliczeniowa przy zginaniu MRx = 122,5 kNm (klasa: 1, pominięto rezerwę plastyczną przekroju → αpx = 1,000) MRy = 43,00 kNm (klasa: 1, pominięto rezerwę plastyczną przekroju → αpy = 1,000) • ustalenie współczynnika zwichrzenia lzw = 5,00 m; warunki podparcia: P,P; µy = 1,00, µω = 1,00; obc.równomiernie rozłożone przyłożone do pasa ściskanego Mcr = 283,83 kNm, λL = 1,15·pierw(MRx/Mcr) = 0,756, wg "a0" → ϕL = 0,916 ϕL·MRx = 112,2 kNm


16 | S t r o n a

Nośność obliczeniowa przy ścinaniu VRy = 224,5 kN (klasa: 1 , ϕpvy = 1,000) VRx = 748,2 kN (klasa: 1 , ϕpvx = 1,000) KOMBINACJA 1 (31) N = 87,23 kN < NRt = 1679 kN (5,2%) KOMBINACJA 2 ϕ = min (ϕx,ϕy,ϕω) = 0,471 (39) N / (ϕ·NRc) = 0,055 < 1 Słup wewn ętrzny - dwuteownik szerokostopowy HE 300 B (wg PN-H-93452:2005)

y

y

x x

300

300

11,0

19,0

Wymiary przekroju h = 300 mm, bf = 300 mm tw = 11,0 mm, tf = 19,0 mm r = 27,0 mm Cechy geometryczne przekroju A = 149,0 cm2, Avy = 33,00 cm2, Avx = 114,0 cm2 Jx = 25170 cm4, Jy = 8560 cm4 Wx = 1680 cm3, Wy = 571,0 cm3 Wpl,x = 1868 cm3, Wpl,y = 862,9 cm3 ix = 13,00 cm, iy = 7,580 cm Jω = 1688000 cm6, JΤ = 186,0 cm4 Wω = 8010 cm4, Sx = 934,0 cm3 AL = 1,732 m2/mb, AG = 1,480 m2/t U/A = 116,2 m-1, m = 117,0 kg/m

Nośność obliczeniowa przy rozci ąganiu NRt = 3055 kN Nośność obliczeniowa przy ściskaniu NRc = 3055 kN (klasa: 1, ψ = 1,000) • wyboczenie giętne względem osi x-x lex = 7,00 m, λx = 53,8, Ncr,x = 10393 kN, λx = 1,15·pierw(NRc/Ncr,x) = 0,626 wg "b" → ϕx = 0,882 ϕx·NRc = 2693 kN • wyboczenie giętne względem osi y-y ley = 7,00 m, λy = 92,3, Ncr,y = 3535 kN, λy = 1,15·pierw(NRc/Ncr,y) = 1,074 wg "c" → ϕy = 0,521 ϕy·NRc = 1592 kN


17 | S t r o n a

• wyboczenie skrętne lω = 7,00 m, Ncr,ω = 9649 kN λω = 1,15·pierw(NRc/Ncr,ω) = 0,647 wg "c" → ϕω = 0,778 ϕω·NRc = 2376 kN Nośność obliczeniowa przy zginaniu MRx = 344,4 kNm (klasa: 1, pominięto rezerwę plastyczną przekroju → αpx = 1,000) MRy = 117,1 kNm (klasa: 1, pominięto rezerwę plastyczną przekroju → αpy = 1,000) • ustalenie współczynnika zwichrzenia lzw = 7,00 m; warunki podparcia: P,P; µy = 1,00, µω = 1,00; obc.równomiernie rozłożone przyłożone do pasa ściskanego Mcr = 759,50 kNm, λL = 1,15·pierw(MRx/Mcr) = 0,774, wg "a0" → ϕL = 0,906 ϕL·MRx = 312,2 kNm Nośność obliczeniowa przy ścinaniu VRy = 392,4 kN (klasa: 1 , ϕpvy = 1,000) VRx = 1355 kN (klasa: 1 , ϕpvx = 1,000) Nośność obliczeniowa przy zginaniu ze ścinaniem Vy = 3,730 kN < V0,y = 0,6·VR,y = 235,4 kN → MRx,V = MRx Vx = 0,000 kN < V0,x = 0,3·VR,x = 406,6 kN → MRy,V = MRy KOMBINACJA 1 (57) ∆x = 0,000; założono βx = 1,0 (58) N / (ϕx·NRc) + βx·Mx / (ϕL·MRx) + ∆x = 0,014 + 0,084 + 0,000 = 0,098 < 1 (57) ∆y = 0,000; założono βx = 1,0 (58) N / (ϕy·NRc) + βx·Mx / (ϕL·MRx) + ∆y = 0,023 + 0,084 + 0,000 = 0,107 < 1 (55) N / NRc + Mx / MRx,V = 0,012 + 0,076 = 0,088 < 1 (53) Vy / VRy = 0,010 < 1 (56) Vy = 3,730 kN < VRy,N = VRy·pierw(1-(N/NRc)

2) = 392,3 kN (1,0%) KOMBINACJA 2 (57) ∆x = 0,001; założono βx = 1,0 (58) N / (ϕx·NRc) + βx·Mx / (ϕL·MRx) + ∆x = 0,019 + 0,084 + 0,001 = 0,104 < 1 (57) ∆y = 0,000; założono βx = 1,0 (58) N / (ϕy·NRc) + βx·Mx / (ϕL·MRx) + ∆y = 0,033 + 0,084 + 0,000 = 0,117 < 1 (55) N / NRc + Mx / MRx,V = 0,017 + 0,076 = 0,093 < 1 (53) Vy / VRy = 0,010 < 1 (56) Vy = 3,730 kN < VRy,N = VRy·pierw(1-(N/NRc)

2) = 392,3 kN (1,0%) KOMBINACJA 3 (31) N = 168,8 kN < NRt = 3055 kN (5,5%)


18 | S t r o n a

7.4. Styk monta żowy rygla

Założenia - Śruby M16 kl. 10.9

(brak informacji w projekcie, przyjęto na podstawie odczytu z jednego połączenia) Rm = 1040 Mpa Re = 940 MPa SRt = 106 kN SRv = 94,1 kN

- Obciążenia działające na połączenie M = 396,7 kNm N = 6,2 kN

- Rozstaw śrub wg rys.

Grubo ść blachy doczołowej (83) t = 24 mm > 1,25 tmin = 20,3 mm Nośność poł ączenia (90) M = 396,7 kNm < MRj = 1123,0 kNm


19 | S t r o n a

8. Podsumowanie

Przeprowadzone obliczenia wykazały, że wszystkie elementy konstrukcyjne, poza płatwiami, charakteryzują się dużą rezerwą nośności. Można więc, po wzmocnieniu płatwi, wymienić pokrycie i użytkować konstrukcję.

W celu poprawy nośności płatwi należy wykonać 2 tężniki w postaci prętów ø30 zmniejszające długość zwichrzeniową elementu. Teżniki takie są zalecane we wszystkich katalogach producentów profili zimnogiętych.

W przypadku przyjęcia 2 tężników otrzyma się współczynnik zwichrzenia

ϕL = 0,861, a nośność na zginanie wynosiła by:

(54) Mx,max / (ϕL·MRx) + My,max / MRy = 0,522 + 0,271 = 0,793 < 1

koniec


20 | S t r o n a

9. Uprawnienia i za świadczenia autora


21 | S t r o n a


22 | S t r o n a


23 | S t r o n a

obliczenia sprawdzaj Ące no Śno ŚĆ konstrukcji ... · zasady ustalania warto ści pn-82/b-02000...

Documents