KM W 21 Stezenia EC3 Stud

10-04-12 Konstrukcje metalowe - Wykład 21 1

Stężenia w halach stalowych

KONSTRUKCJE METALOWE

10-04-12 210-04-12 2

PLAN WYKŁADU

- PRZYKŁADY

- ZADANIA I RODZAJE STĘŻEŃ

- STĘŻENIA POŁACIOWE POPRZECZNE

- STĘŻENIA POŁACIOWE PODŁUŻNE

- STĘŻENIA PIONOWE PODŁUŻNE (MIĘDZYWIĄZAROWE)

- STĘŻENIA ŚCIENNE PIONOWE PODŁUZNE

- STĘŻENIA ŚCIENNE BELEK PODSUWNICOWYCH

- STĘŻENIA ŚCIENNE POZIOME (WIATROWE)

- INNE RODZAJE STĘŻEŃ

- OBLICZENIA I WYMIAROWANIE STĘŻEŃ

- LITERATURA

Konstrukcje metalowe - Wykład 21

10-04-12 3

PRZYKŁADY

Źródło [4]

Konstrukcje metalowe - Wykład 21 10-04-12 4

ZADANIA STĘŻEŃ:- zapewniają stateczność konstrukcji (w trakcie montażu i eksploatacji),- zmniejszają długość wyboczeniową prętów ściskanych,- zmieniają układ przesuwny w nieprzesuwny,- przejmują obciążenia poziome,- stanowią podparcie dla słupów pośrednich.

RODZAJE STĘŻEŃ:- połaciowe poprzeczne w poziomie pasa górnego,- połaciowe poprzeczne w poziomie pasa dolnego,- połaciowe podłużne,- pionowe podłużne,- pionowe podłużne w linii podpór wiązarów (wiązary niesamostateczne),- pionowe ścienne (między słupami),- poziome ścienne (wiatrowe),- inne (np. podsuwnicowe).

ZADANIA I RODZAJE STĘŻEŃ


10-04-12 5

T1 – stężenie połaciowe poprzeczne,T2 – stężenie pionowe podłużne,T3 – stężenie połaciowe podłużne,T4 – stężenie pionowe podłużne słupów,

T5 – stężenie wiatrowe ściany czołowej, T6 – stężenie wiatrowe ściany podłużnej,T7 – stężenie pionowe ściany szczytowej.

Źródło [..]

ZADANIA I RODZAJE STĘŻEŃ


STĘŻENIA POŁACIOWE POPRZECZNE

Źródło [..]


10-04-12 7

- zmniejszają długość wyboczeniową ściskanych pasów wiązarów kratowych,


Źródło [1]


- zmniejszają długość wyboczeniową ściskanych pasów wiązarów kratowych,

Źródło [1]



10-04-12 9

- stanowią górne podpory słupów ściany szczytowej,- przejmują obciążenia poziome działające na ścianę szczytową,- zapewniają podłużną stateczność.


Konstrukcje metalowe - Wykład 21 10-04-12 1010-04-12 10

Stężenia połaciowe poprzeczne stosuje się:- na całej szerokości dachu, co najmniej w dwóch skrajnych lub

przedskrajnych polach siatki podpór, a także w tych polach, w których występują stężenia ścian podłużnych (wg PN-90/B-03200 p.5.3. a)) -rysunek a),

- przy dylatacjach - rysunek b),- nie rzadziej niż co 8 pole.


Źródło [2]


10-04-12 11

SCHEMATY

Źródło [1]



SZCZEGÓŁY


Źródło [2]


10-04-12 13

STĘŻENIA POŁACIOWE PODŁUŻNE

Źródło [..]


- stanowią górne podpory słupów pośrednich ściany podłużnej,- zmniejszają długość wyboczeniową pasa dolnego wiązara sztywno

połączonego ze słupami- umożliwiają redystrybucję obciążeń poziomych (np. od suwnic) na

większą liczbę słupów



10-04-12 15


Źródło [1]



Źródło [1]


10-04-12 17

Stężenia połaciowe podłużne stosuje się:- w płaszczyźnie połaci dachowej lub w poziomie pasów dolnych, gdy

zachodzi konieczność przeniesienia sił poziomych prostopadłych do ścian podłużnych (wg PN-90/B-03200 p.5.3. b)).



STĘŻENIA PIONOWE PODŁUŻNE (MIĘDZYWIĄZAROWE)

Źródło [..]


10-04-12 19

- zabezpieczają wiązary dachowe przed obrotem wokół własnej osi,- zapewniają stateczność konstrukcji w trakcie montażu.


Źródło [1]


- mogą zmniejszać długość wyboczeniową ściskanego pasa dolnego wiązara.


Źródło [1]


10-04-12 21

Stężenia dachowe pionowe podłużne stosuje się:- co najmniej w tych polach, w których występują poprzeczne stężenia

połaciowe, a w uzasadnionych przypadkach (suwnice o Q>15 Mg) na całej długości dachu (wg PN-90/B-03200 p.5.3. c)),

- w środku rozpiętości wiązara lub gęściej, a w przypadku dźwigarów ze słupkami podporowymi - również w linii podpór,

- tak aby odległość najbliższego stężenia od linii podpór nie była większa niż 15 m .


Źródło [2]



Źródło [1]

PRZYKŁADY


10-04-12 23

Źródło [1]

PRZYKŁADY



SZCZEGÓŁY


Źródło [2]


10-04-12 25

STĘŻENIA ŚCIENNE PIONOWE PODŁUŻNE



Źródło [1]

Źródło [4]

- stanowią podporę dla stężeń poprzecznych połaciowych,- przekazują obciążenia poziome na fundament.


10-04-12 27


Źródło [1]

Źródło [4]

- zmniejszają długość wyboczeniową słupów ściany podłużnej.


Stężenia ścienne pionowe podłużne stosuje się:- w polach w których znajduje się stężenie połaciowe poprzeczne,- nie rzadziej niż co 8 pole.


Źródło [4]


10-04-12 29

PRZYKŁADY


Źródło [1]


STĘŻENIA ŚCIENNE BELEK PODSUWNICOWYCH

Źródło [2]

Źródło [2]

Źródło [4]


10-04-12 31

STĘŻENIA ŚCIENNE POZIOME (WIATROWE)


- stanowią pośrednią poziomą podporę słupów,- zmniejszają długość wyboczeniową słupów.

Stężenia ścienne poziome stosuje się:- w halach wysokich


Źródło [1]


10-04-12 33


PRZYKŁADY

Źródło [1]


Stężenie kopuły żebrowej dachu zbiornika na olej opałowy o pojemności 32 000 m3

INNE PRZYKŁADY STĘŻEŃ


10-04-12 35

Na tężniki stosuje się:

- pręty sztywne - przenoszą ściskanie i rozciąganie,

- pręty wiotkie (λ > 200) - przenoszą tylko rozciąganie; wymagajązastosowania wstępnego naciągu (stosuje się nakrętki napinające, rzymskie).

Z uwagi na stosowane gwinty przyjmuje się pręty ∅16, ∅20, ∅24 itd.

OBLICZENIA I WYMIAROWANIE STĘŻEŃ

Źródło [3]



Źródło [8]

OBCIĄŻENIA – DZIAŁANIE WIATRU


10-04-12 37


Działanie wiatru na ścianę szczytową i podłużną obliczamy wg PN-EN 1991-1-4 „Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru”


peepe czqw ⋅= )(gdzie:we – ciśnienia wiatru na powierzchnię,qp(ze) – wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru,cpe – współczynnik ciśnienia zewnętrznego.

Przyjmujemy współczynnik częściowy . 5,1=fγ


Źródło

[5]




10-04-12 39

Wyznaczamy siły Fi działające na tężnik korzystając ze wzoru:

gdzie:ai - rozstaw słupów w ścianie szczytowej,hi - wysokość słupa ściany szczytowej.

2iie

ihawF ⋅⋅

=




W I

A T

R

Fi/2

Fi

Fi/2



Fi

Fi

Fi

Fi

Fi

Fi


10-04-12 41


OBCIĄŻENIA STĘŻEŃ OD STABILIZACJI ELEMENTU ŚCISKANEGO

5000Le m ⋅=

α

Źródło [7]



OBCIĄŻENIA STĘŻEŃ OD STABILIZACJI ELEMENTU ŚCISKANEGOW miejscach styków belek lub elementów ściskanych siłą NEdpowiązanych ze stężeniem, przyjmuje się lokalne oddziaływania równe

, które powinny być przeniesione przez to stężenie [7].

Gdy stężenie jest wymagane do stabilizacji pasa ściskanego belki o stałej wysokości to siłę NEd można obliczyć wg wzoru:

100/Edm N⋅α

hMN Ed

Ed =

gdzie:MEd – maksymalny moment w belce,h – całkowita wysokość belki,m – liczba elementów stężanych.

(5.14)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅=

mm115,0α


10-04-12 43


Źródło [7]


Siły poziome równoległe do toru suwnicowego wyznaczamy wg normyPN-EN 1991-3:2009 „Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 3: Oddziaływania wywołane dźwignicami i maszynami”


OBCIĄŻENIA – SIŁY POZIOME OD SUWNIC (RÓWNOLEGŁE DO TORU)

Źródło [2]


10-04-12 45

Fi

W wyniku obliczeń otrzymujemy siły w prętach zastępczej kratownicy.


SCHEMAT OBLICZENIOWY - STĘŻENIA POŁACIOWE

100Edm N⋅α


SCHEMAT OBLICZENIOWY - STĘŻENIA ŚCIENNE

R RR

← stężenie połaciowe poprzeczne



10-04-12 47

R R

Hr


SCHEMAT OBLICZENIOWY - STĘŻENIA ŚCIENNE

100Edm N⋅α

100Edm N⋅α

100Edm N⋅α


Pręty sztywne wymiarujemy z uwagi na ściskanie lub rozciąganie, natomiast pręty wiotkie (cięgna) z uwagi na rozciąganie wg normy [7].


WYMIAROWANIE


10-04-12 49

1. A. Biegus „Stalowe budynki halowe” Wydawnictwo Arkady, Warszawa 20062. M. Łubiński, W. Żółtowski „Konstrukcje metalowe. Część II” Wydawnictwo Arkady,

Warszawa 20073. W. Bogucki, M. Żyburtowicz „Tablice do projektowania konstrukcji metalowych”

Wydawnictwo Arkady, Warszawa 20074. Materiały dydaktyczne ESDEP5. PN-EN 1991-1-4 „Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania

ogólne. Oddziaływania wiatru”6. PN-90/B-03200 „Konstrukcje stalowe. Obciążenia statyczne i projektowanie”7. PN-EN 1993-1-1 „Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły

ogólne i reguły dla budynków”. 8. K. Rykaluk „Konstrukcje stalowe. Podstawy i elementy” Wydawnictwo DWE, Wrocław

2001

LITERATURA


KM W 21 Stezenia EC3 Stud

Documents

Transcript of KM W 21 Stezenia EC3 Stud