Modul_konstrukcje_stalROBOT

15
 Moduł do wymiarowania konstrukcji prętowych. Opracował mgr inż. Tomasz Żebro 1. Konstrukcje stalowe. a. Wymiarowanie elementów kratownicy płaskiej. Rozpię tość kratownicy wynosi 11700mm, rozstaw 5670mm. Płatwie przyj ę to z HEA100, dach bę dzie przykryty panelami dachowymi Metalplast z wypełnieniem poliuretanowym SPC PU 12/8, zgodnie z projektem architektonicznym od spodu do kratownicy przykrę cony bę dzie sufit z płyt GK. Obiekt zlokalizowany jest w II strefie ze wzgl ę du na obci ążenie śniegiem i I strefie wiatrowej (Wrocław). Prace zaczniemy od wczytania pliku dzwigar_dachowy.dwg z zamodelowaną  geometrią  kratownicowego dźwigara dachowego. Rysunek 1 Geometria wraz z podporami i numeracją prętów. Definiujemy podpory zgodnie z powyższym schematem (z prawej strony podparcie na kierunku Z, z lewej strony podparcie na kierunku X i Z). Przypisujemy nastę pują ce profile do pr ę tów kratownicy: pas górny: RK100x5 pas dolny: RK100x5 krzyżulce i słupki: RK50x4 Uwaga: numeracja prę tów w utworzonym pliku może się  żnić od tej pokazanej na rys. 1.

Transcript of Modul_konstrukcje_stalROBOT

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 1/15

 

Moduł do wymiarowania konstrukcji prętowych.Opracował mgr in. Tomasz ebro

1. 

Konstrukcje stalowe.a.  Wymiarowanie elementów kratownicy płaskiej.

Rozpię tość kratownicy wynosi 11700mm, rozstaw 5670mm. Płatwie przyję to z

HEA100, dach bę dzie przykryty panelami dachowymi Metalplast z wypełnieniem

poliuretanowym SPC PU 12/8, zgodnie z projektem architektonicznym od spodu

do kratownicy przykrę cony bę dzie sufit z płyt GK.

Obiekt zlokalizowany jest w II strefie ze wzglę du na obciąenie śniegiem i I strefie

wiatrowej (Wrocław).

Prace zaczniemy od wczytania pliku dzwigar_dachowy.dwg z zamodelowaną  

geometrią kratownicowego dźwigara dachowego.

Rysunek 1 Geometria wraz z podporami i numeracją prętów.

Definiujemy podpory zgodnie z powyszym schematem (z prawej strony

podparcie na kierunku Z, z lewej strony podparcie na kierunku X i Z).

Przypisujemy nastę pują ce profile do prę tów kratownicy:

pas górny: RK100x5

pas dolny: RK100x5

krzyulce i słupki: RK50x4

Uwaga: numeracja prę tów w utworzonym pliku moe się rónić od tej pokazanej

na rys. 1.

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 2/15

 

Na podstawie poniszego zestawienia obciąeń zdefiniować 4 przypadki obciąeń:

Dach - obciąenie stałe

Obciąenie Współczynnik Obciąenie

charakterystyczne obciąenia obliczenioweObciąenie stałe

qk [kN/m2] γ f   qo [kN/m2]

Płyta Metalplast SPC PU 12/8cm 0.12 1.1 0.14

Płatwie HEA100 0.17 1.1 0.18

Więźba dachowa - wg systemu Robot - - -

Tynk GK gr. 1.2cm + stela met. system. 0.01 × 12.00 0.15 1.2 0.18

Σ 0.44 1.1 0.50

+ c. wł.

Dach - obciąenie zmienne

Obciąenie Współczynnik Obciąenie

charakterystyczne obciąenia obliczenioweObciąenie zmienne śniegiem (II strefa) na 1m2

rzutu połaci

qk [kN/m2] γ f   qo [kN/m2]

Qk=0.90 kPa Qk Ce

0.90 × 1.00 0.90 1.5 1.35

Obciąenie zmienne wiatrem ( I strefa) prostopadle do połaci

Parcie (Cp=0.1) 0.05 × 1.00 0.05 1.3 0.06

Ssanie (Cp=-0,9) -0.41 × 1.00 -0.41 1.3 -0.53

Ssanie (Cp=-0,4) -0.18 × 1.00 -0.18 1.3 -0.23

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 3/15

 

 

Rysunek 2 Obciąenie nr 1: stałe

Rysunek 3 Obciąenie nr 2: wiatr1

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 4/15

 

 

Rysunek 4 Obciąenie nr 3: wiatr2

Rysunek 5 Obciąenie nr 4: śnieg

Zdefiniujemy 5 kombinacji dla SGN:

KOMB1: 0.9 * stałe + 1.3 * wiatr1

KOMB2: 0.9 * stałe + 1.3 * wiatr2

KOMB3: 1.2 * stałe + 1.5 * śnieg

KOMB4: 1.2 * stałe + 1.3*wiatr1 + 1.5 * śnieg

KOMB5: 1.2 * stałe + 1.3*wiatr2 + 1.5 * śnieg

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 5/15

 

i 3 kombinacje dla SGU:

KOMB6: 1.0 * stałe + 1.0 * wiatr1

KOMB7: 1.0 * stałe + 1.0 * wiatr2

KOMB8: 1.0 * stałe + 1.0 * śnieg

Puszczamy obliczenia i przechodzimy do modułu wymiarowania konstrukcji

stalowych.

Pracę z modułem wymiarowania zaczynamy od zdefiniowania typów prę ta

(stalowego, drewnianego, elbetowego -> belka, prę t, słup, itp.).

 Menu Geometria -> Parametry normowe -> Typ pr ęta stalowego.

Wybieramy nowy typ i definiujemy typ prę ta Pas_górny zaznaczają c opcje jak na

rysunku poniej:

nastę pnie definiujemy typ prę ta Pas_dolny w nastę pują cy sposób:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 6/15

 

 

Tworzymy jeszcze jeden typ Krzyulce_i_słupki, w którym ustawiamy długości

wyboczeniowe wzglę dem osi Y i Z równe 1.0, pozostałe parametry jak napowyszych rysunkach.

Dla warunków Stanu Granicznego Uytkowania ustawiamy przemieszczenia np.

dla typu prę ta Pas_dolny klikają c przycisk „U    ytkowanie” po prawej stronie:

i ustawiamy graniczne ugię cia dla elementów pasa dolnego:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 7/15

 

Przypisujemy typy prę tów do poszczególnych ES.

Nastę pnie definiujemy grupy prę tów:

nr 1, Pas górny:

,

nr 2, Pas dolny:

nr 3, Krzyulce i słupki:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 8/15

 

Uruchamiamy sprawdzenie warunków normowych dla pojedynczych prę tów lub

zdefiniowanych wcześniej grup.

Sprawdzają c warunki dla pojedynczych prę tów moemy sprawdzać równocześnie

stan graniczny nośności i uytkowania, sprawdzają c grupy moemy sprawdzać 

SGN albo SGU.

Poniej prezentowane są wyniki weryfikacji grup dla SGN:

Poniewa przekroczona jest nośność elementów pasa górnego zmieniamy ich

przekrój na RK 120x5, puszczamy jeszcze raz obliczenia i weryfikację dla SGN:

Po wybraniu z powyszego okna którejś z grup moemy przeglą dać wyniki

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 9/15

 

wymiarowania w sposób uproszczony i szczegółowy:

Dodatkowo moemy sobie wydrukować notki obliczeniowe klikają c odpowiedni

przycisk po prawej stronie. Przykładowy wydruk patrz poniej:

OBLICZENIA KONSTRUKCJI STALOWYCH----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

NORMA:  PN-90/B-03200  TYP ANALIZY:  Weryfikacja grup prę tów 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

GRUPA:  1 Pas gorny 

PRĘT:  3 PUNKT:  3  WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.42 L = 2.47 m 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

OBCIĄENIA:  Decydujący przypadek obcią enia: 7 KOMB3 1*1.20+4*1.50

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATERIAŁ: STALfd = 215.00 MPa E = 205000.00 MPa

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRY PRZEKROJU: RK 120x5

h=12.0 cm

b=12.0 cm Ay=11.180 cm2 Az=11.180 cm2 Ax=22.360 cm2

tw=0.5 cm Iy=485.470 cm4 Iz=485.470 cm4 Ix=778.500 cm4

tf=0.5 cm Wely=80.912 cm3 Welz=80.912 cm3

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = 166.07 kN My = -0.34 kN*m

Nrc = 480.74 kN Mry = 17.40 kN*m

Mry_v = 17.40 kN*m Vz = -6.64 kN

KLASA PRZEKROJU = 2 By*Mymax = -0.34 kN*m Vrz = 139.41 kN

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 10/15

 

PARAMETRY WYBOCZENIOWE: 

względem osi Y: względem osi Z: Ly = 1.18 m Lambda_y = 0.30 Lz = 5.89 m Lambda_z = 1.50

Lwy = 1.18 m Ncr y = 7068.94 kN Lwz = 5.89 m Ncr z = 282.76 kN

Lambda y = 25.30 fi y = 0.99 Lambda z = 126.49 fi z = 0.38

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc) = 0.90 < 1.00 (39); N/(fiy*Nrc)+By*Mymax/(fiL*Mry) = 0.35 + 0.02 = 0.37 < 1.00 - Delta y =

1.00 (58)

Vz/Vrz = 0.05 < 1.00 (53)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 Profil poprawny !!!

b.  Wymiarowanie elementów ramy płaskiej.

Prace zaczniemy od wczytania pliku z zamodelowaną geometrią ramy płaskiej.

Rozpię tość ramy wynosi ok. 9500mm, rozstawiam ok. 3500mm. Płatwie przyję toz HEA100, dach bę dzie przykryty panelami dachowymi Trimo gr. 120mm.

Obiekt zlokalizowany jest w I strefie ze wzglę dy na obciąenie śniegiem i I strefie

wiatrowej (Głogów). Słupy ramy zaprojektowano jako HEB200, rygiel jako

IPE300.

Jeśli wyniki obliczeń są nieaktualne naley puścić obliczenia. Nastę pnie

przechodzimy do modułu wymiarowania połą czeń stalowych:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 11/15

 

 

Zajmiemy się zamodelowaniem i policzeniem połą czenia rygla w kalenicy i

połą czenia rygla ze słupem.

Połą czenie rygla w kalenicy projektujemy jako skrę cane, spręone kategorii F

zgodnie z poniszym rysunkiem:

Definicję nowego połą czenia zaczynamy od zaznaczenia wę zła i prę tów do niego

dochodzą cych, które chcemy, aby utworzyły połą czenie:

i klikamy ikonę :

Nastę pnie ustawiamy parametry połą czenie zgodnie z poniszymi rysunkami:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 12/15

 

 

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 13/15

 

Zatwierdzamy utworzenie połą czenia klikają c „OK”. 

W podobny sposób definiujemy połą czenie rygiel – słup:

Definicję nowego połą czenia zaczynamy od zaznaczenia wę zła i prę tów do niego

dochodzą cych, które chcemy, aby utworzyły połą czenie (prawy naronik ramy).

Ustawiamy parametry połą czenia zgodnie z poniszymi rysnkami:

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 14/15

 

 

5/17/2018 Modul_konstrukcje_stalROBOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulkonstrukcjestalrobot 15/15

 

Nastę pnie uruchamiamy obliczenia dla kolejnych połą czeń wybierają c połą czenie

które chcemy policzyć z okna inspektoa połą czeń stalowych po lewej stronie i

klikają c ikonę kalkulatora, parametry obliczeń ustawiamy jak na

poniszym rysunku:

Po wykonaniu obliczeń program przechodzi automatycznie do okna wyników

gdzie moemy sobie przeglą dnąć szczegóły obliczeń.

Klikają c odpowiednią ikone moemy wyeksportować raport z obliczeń do pliku

*.doc.