Obliczenia konstrukcyjne 2014 09 12

Post on 19-Oct-2021

7 views 0 download

Transcript of Obliczenia konstrukcyjne 2014 09 12

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:debinska.t@gmail.com

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).