PROJEKT BELKI PODSUWNICOWEJ I SŁUPA W STALOWEJ …bud.pcz.czest.pl/~szkm/download_files/belka...
Transcript of PROJEKT BELKI PODSUWNICOWEJ I SŁUPA W STALOWEJ …bud.pcz.czest.pl/~szkm/download_files/belka...
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
PROJEKT BELKI PODSUWNICOWEJ I SŁUPAW STALOWEJ HALI PRZEMYSŁOWEJ
Pomoce dydaktyczne:norma PN-EN 1991-1-1 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar1.własny, obciążenia użytkowe w budynkach. norma PN-EN 1991-1-3 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne - Obciążenie śniegiem.2.norma PN-EN 1991-1-4 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wiatru.3.norma PN-EN 1993-1-1 Projektowanie konstrukcji stalowych. Regóły ogólne i reguły dla budynków.4.norma PN-EN 1991-3 Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania wywołane dźwignicami i maszynami.5.norma PN-EN 1993-1-5 Projektowanie konstrukcji stalowych. Blachownice.6.norma PN-EN 1993-6 Projektowanie konstrukcji stalowych. Konstrukcje wsporcze dźwignic.7."Stalowe hale i budynki wielokondygnacyjne" - W.Kucharczuk, S.Labocha8."Zasady sporządzania rysunków stalowych konstrukcji budowlanych" – W.Kucharczuk9."Tablice do projektowania konstrukcji metalowych" - W.Bogucki, M.Żyburtowicz10.
Projekt powinien zawierać:- określenie wysokości oraz szerokości hali- zestawienie obciążeń- obliczenia statyczne projektowanych elementów- wymiarowanie belki podsuwnicowej i słupa- rysunek warsztatowy belki podsuwnicowej- rysunek warsztatowy słupa- zestawienie materiałów do rysunków warsztatowych
UWAGA: Projekt powinien być oddany w formie elektronicznej na płycie cd.
CZĘŚĆ 1BELKA PODSUWNICOWA
1.1 Dane
Hala jednonawowa o układzie ramowym:rozstaw ram: LB 8m:=
ilość pól: n 8:=długość hali: LH n LB:=
Suwnica natorowa dwudźwigarowa jadnohakowa:udźwig: Qh 200kN:=
rozpiętość: Ls 20m:=
rozstaw kół: R 5m:=skrajne położenie haka: emin 0.9m:=
ciężar całkowity: Gc 270kN:=
ciężar wózka: Gt 27kN:=
prędkość podnoszenia: vh 12m
min:=
iloś kół dla jednego toru: n 2:=ilość torów: nr 2:=
liczba kół napędzanych: mw 2:=
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= odczytane z tablic
<= odczytane z tablic
<= odczytane z tablic
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
<= założenia
Strona 1
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.2 Obciążenia
Przyjęto obciążenia zgodnie z PN-EN 1991-3.
Współczynniki obliczeniowe dla oddziaływań:γG 1.35:= γQ 1.5:=
Rozpatrzone zostaną jako miarodajne grupy oddziaływań od 1 do 6 zgodnie z tablicą 2.2 normy.
Strona 2
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Wartości współczynników dynamicznych:φ1 1.1:=
dla klasy podnoszenia HC2: φ2min 1.1:= β2 0.34:= stąd
φ2 φ2min β2 vhsm
+ 1.168=:=
φ3 1:=
φ4 1:=
φ5 1.5:=
Strona 3
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.2.1 Oddziaływania pionowe
Wartości dla grupy obciążenie 1: Qrmax - maksymalneoddziaływanie koła suwnicy zładunkiemQrmax1 - dopełniająceoddziaływanie koła suwnicy zładunkiemQrmin - minimalneoddziaływanie koła suwnicy bezładunkuQrmin1 - dopełniająceoddziaływanie koła suwnicy bezładunku
Qrmin1
φ1 Gc Gt-( )
2 n
φ1 Gt emin
n Ls+ 67.493 kN=:=
Qrmin11
φ1 Gc Gt-( )
2 n
φ1 Gt Ls emin-( )
n Ls+ 81.007 kN=:=
Qrmax1Qrmin11
φ2 Qh Ls emin-( )
n Ls+ 192.551 kN=:=
Qrmax11Qrmin1
φ2 Qh emin
n Ls+ 72.749 kN=:=
Strona 4
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Wartości dla grupy obciążenie 2:
Qrmin2Qrmin1
67.493 kN=:=
Qrmin12Qrmin11
81.007 kN=:=
Qrmax2Qrmin12
φ3 Qh Ls emin-( )
n Ls+ 176.507 kN=:=
Qrmax12Qrmin2
φ3 Qh emin
n Ls+ 71.993 kN=:=
Wartości dla grupy obciążenie 3:
Qrmin3
Gc Gt-
2 n
Gt emin
n Ls+ 61.358 kN=:=
Qrmin13
Gc Gt-
2 n
Gt Ls emin-( )
n Ls+ 73.642 kN=:=
Qrmax30 kN:=
Qrmax130 kN:=
Wartości dla grup obciążenie 4, 5, 6:
Qrmin4
φ4 Gc Gt-( )
2 n
φ4 Gt emin
n Ls+ 61.358 kN=:=
Qrmin14
φ4 Gc Gt-( )
2 n
φ4 Gt Ls emin-( )
n Ls+ 73.642 kN=:=
Qrmax4Qrmin14
φ4 Qh Ls emin-( )
n Ls+ 169.143 kN=:=
Qrmax14Qrmin4
φ4 Qh emin
n Ls+ 65.858 kN=:=
Qrmin5Qrmin4
:= Qrmin6Qrmin4
:=
Qrmin15Qrmin14
:= Qrmin16Qrmin14
:=
Qrmax5Qrmax4
:= Qrmax6Qrmax4
:=
Qrmax15Qrmax14
:= Qrmax16Qrmax14
:=
Strona 5
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
gr_obc
12
3
4
5
6
= Qrmaxi
kN192.551176.507
0
169.143
169.143
169.143
=
Qrmax1i
kN72.74971.993
0
65.858
65.858
65.858
=
Qrmini
kN67.49367.493
61.358
61.358
61.358
61.358
=
Qrmin1i
kN81.00781.007
73.642
73.642
73.642
73.642
=
1.2.2 Oddziaływania poziome
Przyśpieszenie mostu suwnicy; grupy obciążenie 1, 2, 3, 4:
współczynnik tarcia stal-stal: μ 0.2:=siła napędu suwnicy: K μ mw Qrmin4
24.543 kN=:=
współczynnik geometryczny: ξ1
2 Qrmax4
2 Qrmax4Qrmax14
+
0.72=:=
ξ2 1 ξ1- 0.28=:=
odległość środka ciężkościukładu od osi jazdy: ls ξ1 0.5-( ) Ls 4.395 m=:=
moment napędu: M K ls 107.869 kN m=:=
Siły poziome podłużne:
HL1 φ5 K1nr 18.407 kN=:= HL2 HL1 18.407 kN=:=
Siły poziome poprzeczne:
HT1 φ5 ξ2MR 9.069 kN=:= HT2 φ5 ξ1
MR 23.292 kN=:=
Strona 6
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Zukosowanie mostu suwnicy; grupa obciążenia 5: przyjęto kąt ukosowania: α 0.015:=parametr: f 0.3 1 exp 250- α( )-( ) 0.293=:= < 0.3odległości kół od elementówprowadzących: e1 0 m:= e2 R 5m=:=
współczynnik: λS 1e1 e2+
n R- 0.5=:= gdzie n 2=
współczynniki: λS1Tξ2n
1e1R
-
0.14=:= λS2Tξ1n
1e1R
-
0.36=:=
Siły poziome poprzeczne:
HS2T f λS2T n Qrmax4 35.663 kN=:=HS1T f λS1T n Qrmax4
13.886 kN=:=
Przyśpieszenie wózka suwnicy; grupa obciążenia 6:Można przyjąć, że siła pozioma HT3 spowodowana przyśpieszeniem lub opóźnieniem wózka suwnicy jestuwzględniona w sile poziomej HB2 (siła uderzenia w zderzaki spowodowana ruchem wózka)
Siły poziome poprzeczne:
HT3 0.1 Gt Qh+( ) 22.7 kN=:=
Strona 7
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
1.3 Parametry przekroju belki podsuwnicowej
Przyjęto stal S235JR: fy 235MPa:= γM0 1:= ρs 78.5kN
m3:= E 210GPa:=
Przyjęto wymiary: Es 1000mm:= a 20mm:= b 10mm:= c 150mm:=d Es c- 850 mm=:=
tg 15mm:= td tg 15 mm=:= h 500mm:= t 7mm:= h0 0.2 h 100 mm=:=bg 380mm:= bd 280mm:= tb 6mm:= hb d b- 0.5 bg- a+ 670 mm=:=
Przyjęto ceownik U140
JUy 605cm4:= WUy 86.4cm3
:= JUz 62.7cm4:= eU 1.75cm:=
AU 20.4cm2:= hU 140mm:= twU 7mm:=
Przyjęto szynę SD75
mS 0.56kNm
:= bs 200mm:=
Zakładamy że rózne części przekrou przenoszą rózne obciążenia i wyznaczamy 4 przekroje cząstkowe:1 - przenosi obciążenia pionowe2 - przenosi obciążenie poziome prostopadłe do osi belki3 - przenosi obciążenia poziome równoległe do osi belki (siły osiowe)4 - przenosi obciążenia pionowe z części pomostu roboczego
Strona 8
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Przekrój 1:określenie położenia osi y-y
A1 bg tg 57 cm2=:= S1 A1 td h+ 0.5 tg+( ) 2978.25 cm3
=:=
A2 bd td 42 cm2=:= S2 A2 0.5 td 31.5 cm3
=:=
A3 h t 35 cm2=:= S3 A3 td 0.5 h+( ) 927.5 cm3
=:=
ysS1 S2+ S3+
A1 A2+ A3+293.825 mm=:=
wskaźniki wytrzymałości względem osi y-y dla punktów (1) i (2):
J11
12bg tg3
10.687 cm4=:= e1 h td+ 0.5 tg+ ys- 228.675 mm=:=
J21
12bd td3
7.875 cm4=:= e2 ys 0.5 td- 286.325 mm=:=
J31
12t h3 7291.667 cm4
=:= e3 ys td- 0.5 h- 28.825 mm=:=
Jy1
3
i
Ji Ai ei( )2+
=
71840.065 cm4=:=
Wy1Jy
td tg+ h+ ys-3041.81 cm3
=:= Wy2Jyys
2444.998 cm3=:=
Strona 9
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
nośność na zginanie dla przekroju klasy 3:
My1RdWy1 fy
γM0714.825 kNm=:= My2Rd
Wy2 fy
γM0574.575 kNm=:=
pole przekroju czynnego przy ścinaniu: Av h t 35 cm2=:=
warunek stateczność środnika przy ścinaniu (gdzie ε 1:= i η 1:= ):ht
71.429= < 72εη 72=
nośność na ścinanie:
VyRdAvγM0
fy
3 474.871 kN=:=
Przekrój 2:
określenie położenia osi z-z
A1 bg tg 57 cm2=:= S1 A1 0 mm 0 cm3
=:=
A2 h0 t 7 cm2=:= S2 A2 0 mm 0 cm3
=:=
A3 hb tb 40.2 cm2=:= S3 A3 0.5 bg a- 0.5 hb+( ) 2030.1 cm3
=:=
A4 AU 20.4 cm2=:= S4 A4 d eU-( ) 1698.3 cm3
=:=
zsS1 S2+ S3+ S4+
A1 A2+ A3+ A4+299.23 mm=:=
wskaźniki wytrzymałości względem osi z-z dla punktów (1) i (3):
J11
12tg bg3 6859 cm4
=:= e1 zs 299.23 mm=:=
J21
12h0 t3 0.286 cm4
=:= e2 zs 299.23 mm=:=
J31
12tb hb3 15038.15 cm4
=:= e3 0.5 hb a- 0.5 bg+ zs- 205.77 mm=:=
J4 JUz 62.7 cm4=:= e4 d zs- eU- 533.27 mm=:=
Jz1
4
i
Ji Ai ei( )2+
=
154298.921 cm4=:=
Wz1Jz
zs 0.5 bg+3153.917 cm3
=:= Wz3Jz
d zs-2801.51 cm3
=:=
nośność na zginanie dla przekroju klasy 3:W f W f
Strona 10
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Mz1RdWz1 fy
γM0741.17 kNm=:= Mz3Rd
Wz3 fy
γM0658.355 kNm=:=
częściowe pole przekroju czynnego przy ścinaniu: Av bg tg 57 cm2=:=
nośnośćna ścinanie:
VzRdAvγM0
fy
3 773.361 kN=:=
Przekrój 3:
A bg tg h0 t+ 64 cm2=:=
nośność na ściskanie:
NcRdA fy
γM01504 kN=:=
Przekrój 4:
nośność na zginanie względem osi yU-yU: MUyRdWUy fy
γM020.304 kNm=:=
nośność na ścinanie: Av hU twU 9.8 cm2=:= VUyRd
AvγM0
fy
3 132.964 kN=:=
1.4 Sprawdzenie klasy przekroju belki podsuwnicowej
ε235MPa
fy1=:=
Pas górnywspornikowy element ściskany
smukłość c/t = 0.5 bg t-( )
tg12.433= < 14 ε 14= klasa 3
Środnikczęść wewnętrzna zginana i ściskana
współczynnik ψys-
h td+ tg+ ys-1.244-=:= < -1.0
smukłość c/t = ht
71.429= < 62 ε 1 ψ-( ) ψ-( ) 155.189= klasa 3
1.5 Obciążenie ciężarem własnym i pomostem roboczym
Belka podsuwnicowa dodatkowo obciążona jest ciężarem własnym i obciążeniem użytkowym.Obciążenia te dzielimy na przekroje 1 i 4 przy czym obciążenie użytkowe dla przekroju 1możemy pominąć.
Obciążenie przekroju 1:
p1 bg tg h t+ bd td+ 0.5 hb tb+( ) ρs mS+ 1.77kNm
=:=
p1d p1 1.35 2.389kNm
=:=
Strona 11
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Obciążenie przekroju 4:
g4 AU 0.5 hb tb+( ) ρs 0.318kNm
=:= q4 0.5kN
m2 0.5 hb 0.167
kNm
=:=
p4 g4 q4+ 0.485kNm
=:=
p4d g4 1.35 q4 1.5+ 0.68kNm
=:=
1.6 Obliczenia statycznePrzy obliczaniu belki podsuwnicowej występują 2 przypadki obciążenia:
- jeśli R < 0.586LB:
- jeśli e > 0.586L:
Strona 12
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
gdzie:Py=Qrmax - maksymalna siła pionowaPx=HL1 - maksymalna siła pozioma podłużnaPz - maksymalna siła pozioma poprzecznapu - ciężar własny ceownika oraz pomostu z obciążeniem technologicznympy - ciężar włąsny belki podsuwnicowej
Wartości sił wewnętrznych w przypadku gdy R < 0.586LB:
Maksymalne momenty gnące:
MymaxPz
8 LB2LB R-( )2=MyEd
Py8 LB
2LB R-( )2py LB
2
8+=
Maksymalna siła tnąca:
VyEd Py PyLB R-
LB+
py LB
2+= VzEd Pz Pz
LB R-
LB+=
Maksymalna siła normalna:
NEd Px=
Wartości sił wewnętrznych w przypadku gdy R > 0.586LB:
Maksymalny moment gnący:
MyEdPy LB
4
py LB2
8+= MzEd
Pz LB
4=
Maksymalna siła tnąca:
VyEdPy2
py LB
2+= VzEd
Pz2
=
Maksymalna siła normalna:
NEd Px=
Wartości sił wewnętrznych w ceowniku:
Strona 13
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
MUyEdpu LB
2
8= VUyEd
pu LB
2=
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ponieważ rozstaw kół suwnicy R 5 m= > 0.586 LB 4.688 m= , najbardziej niekorzystny
układ obciążenia belki występuje w momencie gdy jedno koło suwnicy znajduje siędokładnie w środku rozpiętości.
Ze względu na proporcje wartości sił zewnętrznych rozpatrywać będziemy grupy obciążeń 1 (dla siłpionowych) i 5 (dla sił poziomych):
1 - ponieważ Qrmax1192.551 kN= > Qrmax2
176.507 kN=
5 - ponieważ HS2T 35.663 kN= > HT3 22.7 kN=
Grupa obciążeń 1Obliczeniowe wartości obciążeń gdzie współczynnik dla obciążeń od suwnicyγ 1.35:= :
obciążęnie pionowe belki: Py Qrmax1γ 259.944 kN=:=
py p1d 2.389kNm
=:=
obciążenie poziome prostopadłe: Pz HT2 γ 31.444 kN=:=
obciążenie poziome osiowe: Px HL1 γ 24.85 kN=:=
obciążenie pionowe pomostu: pU p4d 0.68kNm
=:=
Wartości sił wewnętrznych w przekroju środkowym:
MyEd114
Py LB18
py LB2
+ 539 kNm=:=
MzEd114
Pz LB 62.888 kNm=:=
NEd1 Px 24.85 kN=:=
MUyED18
pU LB2
5.444 kNm=:=
Wartości sił śc inających:
VyEd112
Py12
py LB+ 139.528 kN=:=
VzEd112
Pz 15.722 kN=:=
VUyEd12
pU LB 2.722 kN=:=
Grupa obciążeń 5Obliczeniowe wartości obciążeń gdzie współczynnik dla obciążeń od suwnicyγ 1.35:= :
obciążenie pionowe belki: Py Qrmax5γ 228.342 kN=:=
py p1d 2.389kNm
=:=
Strona 14
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
obciążenie poziome prostopadłe: Pz HS2T γ 48.146 kN=:=
obciążenie pionowe pomostu: pU p4d 0.68kNm
=:=
Wartości sił wewnętrznych w przekroju środkowym:
MyEd514
Py LB18
py LB2
+ 475.797 kNm=:=
MzEd514
Pz LB 96.291 kNm=:=
NEd5 0kN:=
MUyEd18
pU LB2
5.444 kNm=:=
Wartości siłścinających:
VyEd512
Py12
py LB+ 123.727 kN=:=
VzEd512
Pz 24.073 kN=:=
VUyEd12
pU LB 2.722 kN=:=
1.7 Warunki nośności belki podsuwnicowej
Grupa obciążeń 1
punkt (1): MyEd1My1Rd
MzEd1Mz1Rd
+NEd1NcRd
+ 0.855= < 1.0
punkt (2):MyEd1My2Rd
0.938= < 1.0
punkt (3):MzEd1Mz3Rd
MUyEdMUyRd
+ 0.364= < 1.0
Ścinanie:VyEd1VyRd
0.294= ;VzEd1VzRd
0.02= ;VUyEdVUyRd
0.02= < 0.5
ponieważ wszystkie wartości są mniejsze od 0.5 nie zachodzi interakcja pomiędzyścinaniem i zginaniem a nośność na ścinanie jest wystarczająca.
Grupa obciążeń 5
punkt (1): MyEd5My1Rd
MzEd5Mz1Rd
+NEd5NcRd
+ 0.796= < 1.0
Strona 15
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
punkt (2):MyEd5My2Rd
0.828= < 1.0
punkt (3):MzEd5Mz3Rd
MUyEdMUyRd
+ 0.414= < 1.0
Ścinanie:VyEd5VyRd
0.261= ;VzEd5VzRd
0.031= ;VUyEdVUyRd
0.02= < 0.5
ponieważ wszystkie wartości są mniejsze od 0.5 nie zachodzi interakcja pomiędzyścinaniem i zginaniem a nośność na ścinanie jest wystarczająca.
1.8 Ugięcia
Warunki ugięć dla belki podsuwnicowej
- jeśli R < 0.586L:
Maksymalne ugięcie:
fyQrmax LB R-( ) 3 LB
2 LB R-( )2-
48EIy
5384
pU LB4
E Iy+= fz
H LB R-( ) 3 LB2
LB R-( )2-
48EIz=
- jeśli R > 0.586L:
Maksymalne ugięcie:
fyQrmax LB
3
48E Iy5
384
pU LB4
E Iy+= fz
H LB3
48 E Iz=
Ugięcie dopuszczalne:
f fy2 fz
2+= < fdop
LB500
=
Warunki ugięć dla pomostu
fUy5
384
py LB4
E IUy= < fdop
LB250
=
Grupa obciążeń 1
Strona 16
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
pionowe: fy1
48
Qrmax1LB
3
E Jy
5384
p1 LB4
E Jy+ 14.24 mm=:=
poziome: fz1
48
HT2 LB3
E Jz 0.767 mm=:=
wypadkowe: f fy2 fz
2+ 14.26 mm=:= < fdop
LB500
16 mm=:=
pomostu: fUy5
384
p4 LB4
E JUy 20.377 mm=:= < fUdop
LB250
32 mm=:=
Grupa obciążeń 5
pionowe: fy1
48
Qrmax5LB
3
E Jy
5384
p1 LB4
E Jy+ 12.585 mm=:=
poziome: fz1
48
HS2T LB3
E Jz 1.174 mm=:=
wypadkowe: f fy2 fz
2+ 12.639 mm=:= < fdop
LB500
16 mm=:=
pomostu: fUy5
384
p4 LB4
E JUy 20.377 mm=:= < fUdop
LB250
32 mm=:=
1.9 Nośność przy obciążeniu skupionym
Obliczeniowa wartość nacisku koła suwnicy: FzEd Qrmax5:= FzEd 169.143 kN=
hw h:= h 0.5m=
tf tg:= tf 15 mm=
tw t:= tw 7 mm=
Dla suwnicy o Q=200kN - zalecany typ szyny to SD75 :
bfr 200mm:= Kr 75mm:=
hr 85mm:=Wysokość szyny:
Wysokość główki szyny:
Masa szyny:
d1 39.5mm:=
msz 56.2kgm
:=
Strona 17
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Mimośród szyny:
Moment bezwładności szyny:
Pole przekroju szyny:
eysz 5.04cm:=
Iysz 531cm4:=
Asz 71.6cm2:=
Odległość rozpatrywanego poziomu środnika od dolnej powierzchni pasa górnego belki:
z 0mm:=Szerokość efektywna pasa belki:
beff bfr hr+ tf+:= beff 300 mm= < bg 380 mm=
Moment bezwładności przekroju pasa belki o szerokośći efektywnej:
Irfeffbeff tf
3
12beff tf z
12
tf+
2+:= Irfeff 33.75 cm4
=
Moment bezwładności przekroju poprzecznego szyny:
Ir Iysz Asz hr eysz- tf+ z+( )2+:= Ir 2292.475 cm4=
Moment bezwładności wzgledem osi poziomej przekroju współpracującego złożonego z przekrojupoprzecznego szyny i przekroju pasa belki o szerokości efektywnej:
Irf Irfeff Ir+:=
leff 3.25Irftw
13
:= leff 485 mm=
Leff leff 2 z+:= Leff 485 mm=
Naprężenia od siły podłużnej w punkcie z:
σozEdzFzEd
Leff tw1
2 zhw
-
:= σozEdz 49.822 MPa=
hw - całkowita wysokość środnika
γM1 1.0:= fy 235MPa:=
Strona 18
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
σozEdzfy
γM1
0.212= Warunek jest spełniony.
2. Wymiarowanie słupaSłup jest wymiarowany na podstawie sił odczytanych ze statyki (program do obliczeń statycznych).Wymiarowaniu podlega górna część słupa, dolna - wewnętrzna, dolna - zewnętrzna oraz skratowaniesłupa.
Założenia:Obudowa ścian oparta na fundamencie - słupy nie obciążone ciężarem obudowy.
2.1 Wyznaczenie klasy przekroju (tabl. 5.2 normy [4]).
2.2 Wyznaczenie nośności charakterystycznej przekroju przy ściskaniu Klasa 1,2 i 3
NRk A fy= A ==> pole powierzchni przekroju poprzecznego elementufy ==> granica plastyczności stali
Klasa 4
NRk Aeff fy= Aeff ==> pole powierzchni współpracującej przekroju poprzecznego elementu
2.3 Wyznaczenie wartości odniesienia do wyznaczenia smukłościwzględnej
λ1 πEfy
= E ==> moduł sprężystości podłużnej stali (E=210GPa)
2.4 Wyznaczenie długości wyboczeniowej w rozpatrywanej płaszczyźniewyboczenia elementu
Strona 19
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
Lcr μ L= m ==> współczynnik długości wyboczeniowejL ==> długość lub wysokość elem entu
2.5 Wyznaczenie smukłości względnej przy wyboczeniugiętnymKlasa 1, 2 i 3
λ Lcr
i λ1= i ==> promień bezwładności przekroju
Klasa 4
λ
LcrAeffA
i λ1=
2.6 Przyjęcie krzywej wyboczeniowej (tabl. 6.2 normy [4])
2.7 Wyznaczenie paramentru krzywej niestateczności
Φ 0.5 1 α λ
0.2-( )+ λ( )2+
=
α ==> parametr imperfekcji na podstawie tab. 6.1 normy [4]
2.8 Wyznaczenie współczynnika wybczeniowego(pkt 6.3.1 normy [4])
χ1
Φ Φ2 λ( )2-+
=
2.9 Wyznaczenie nośności charakterystycznej przekroju przy zginaniuwzględem osi yUWAGA: Pamiętać należy, że zgodnie z [4] zmianie uległo nazewnictwo osi przekroju.
My.Rk Wy fy= Wy ==> wskaźnik wytrzymałości względem osi y
2.10 Wyznaczenie smukłości względnej przy zwichrzeniu
λLTWy fy
Mcr= Mcr ==> moment krytyczny przy zwichrzeniu sprężystym
IT ==> moment bezwładności przy skręcaniu,Mcr C1
π2 E Iz
L2
IωIz
L2 G IT
π2 E Iz+=
Iω==> wycinkowy moment bezwładności
2.11 Przyjęcie parametru imperfekcji αLT przy zwichrzeniu
na podstawie tablicy 6.3 normy [4]
Strona 20
Konspekt: belka podsuwnicowa i słup
2.12 Przyjęcie parametrów pomocniczych
λLT.0 0.4= β 0.75=
ΦLT 0.5 1 αLT λLT λLT.0-( )+ β λLT2
+
=
2.13 Wyznaczenie współczynnika zwichrzenia(pkt. 6.3.2 normy [4])
χLT1
ΦLT ΦLT2 β λLT( )2-+
= lecz χLT 1.0 oraz χLT1
λLT2
2.14 Wyznaczenie współczynników interakcji kyy, kzy (na podstawie tabeli B1, B2, B3 załącznika B normy [4])
kyy Cmy 1 λ
0.2-( ) NEdχy NRk
γM1
+
= lecz kyy Cmy 1 0.8NEd
χy NRk
γM1
+
kzy 0.6 kyy=
2.15 Sprawdzenie nośności elementów ściskanych i zginanych NEd
χy NRk
γM1
kyyMy.Ed
χLTMy.RkγM1
+ 1
NEdχz NRk
γM1
kzyMy.Ed
χLTMy.RkγM1
+ 1
NEd, My.Ed ==> obliczeniowe wartości siły podłużnej i maksymalnych momentów zginających
2.16 Obliczenia skratowaniaPrzeprowadzić jak dla elementów ściskamych osiowo.
Strona 21