projekt cienkościenne konstrukcje stalowe

8/10/2019 projekt cienkocienne konstrukcje stalowe

1/17

TEMAT: Sprawdzinonoblachownicy.

Wykona: Gbusia ukasz1. DANE.

L 10500mm:= - rozpitoblachownicy

n 3:= - ilosi skupionych dziaajcych na blachownic

l 2625mm:= - rozstaw obcienia skupionego F

F 160kN:= - wartoobcienia skupionego

Wymiary blachownicy:

hw 725mm:= - wysoko

tw 7mm:=- gruborodnika

a 4mm:= - grubospoiny pachwinowej

bf 300mm:=- szerokopasa

0.2 hw 0.145m=< bf< 0.4 hw 0.29m=

tf 15mm:=- grubopasa

t

w

7 mm= < tf< 30mm

fy 355MPa:=Gatunek stali: S355

2. SCHEMAT STATYCZNY.


2/17

3. MOMENTY I SIY POPRZECZNE W BLACHOWNICY.

Siy tnce [kN]

VEd 240kN:=

Momenty zginajce [kNm]

MEd 840kN m:=

4. CHARAKTERYSTYKI PRZEKROJU BLACHOWNICY.

Sprawdzenie klasy przekroju wg. pkt 5.5. tab. 5.2 (1-1)

cw hw 2 2 a 0.714m=:=

235MPa

fy

0.814=:=

cw

tw

101.955= > 83 67.53=

cw

tw

101.955= > 124 100.888= 4 klasa przekroju

dla rodnika(wg. tabeli 5.2)

cf

bf tw( )2

2 a:=

cf

tf

9.39= < 14 11.391= 3 klasa przekroju

dla pasw

(wg. tabeli 5.2)

Przy zginaniu klasa 4 przekroju


3/17

Charakterystyki przekroju brutto

Pas

Moment bezwadnoci wzgldem osi centralnej

I1o

bf tf3

128.437 cm

4=:=

Pole przekroju

A1 bf tf 45 cm2

=:=

Odlegomidzy osiami

y1c

tf hw+( )2

0.37m=:=

I1S I1o A1y1c2

+ 6.161 104

cm4

=:=

rodnik

I2o

twhw3

122.223 10

4 cm

4=:=

Moment bezwadnoi przekroju wzgldem osi y

Iy 2 I1S I2o+ 1.455 105

cm4

=:= Iyf 2 I1S:=

Wskanik wytrzymaoci wzgldem osi y

yy tf

hw

2+ 37.75 cm=:=

Wy

Iy

yy

:= gdzie

Wyf

Iyf

yy

:=Wy 3.853 10

3 cm

3=

Przekrj wsppracujcy (PN-EN 1993-1-5 pkt 4.4)

Przekrj wsppracujcyjest to przekrj, w ktrym uwzgldniono zoone efekty

szerokiego pasa i niestatecznosc cianek, przyjmujc do oblicze

efektywne pola

przekroju o powierzchniAeff, podobnie jak przekrj zastpczy elementw prtowych o

przekroju klasy 4.

Smukowzgldna pytowa:

b_ hw 2a 2 713.686 mm=:=

t tw 7 mm=:=

z 0.5 b_:=


4/17

1

MEdz

Iy

206.074 MPa=:= 2 1 206.074 MPa=:=

2

11=:= => k 23.9:=

p_

b_

t

28.4 k0.903=:=

com.Ed 1 206.074 MPa=:=

M0 1:= - materiaowy wspczynnik czciowy

p.red_ p_com.Ed

fy

M0

0.688=:= > 0.673

p.red_ 0.055 3 +( )

p_2

0.709=:=

Pole przekroju wsppracujcego strefy ciskanej rodnika:

Ac 0.5 b_ tw 2.498 103 mm2=:=

Ac.eff Ac 1.771 103

mm2

=:=

Szerokoci wsppracujce:

bc 0.5 b_ 356.843 mm=:=

beff bc 253.047 mm=:=

be1 0.4 beff 101.219 mm=:=

be2 0.6 beff 151.828 mm=:=

h2 be1 a 2+ 106.876 mm=:=

h3 1 ( )bc 103.797 mm=:=

h1 hw h2 h3 514.328 mm=:=


5/17

Moment statyczny:

Sa_a bf tf 0.5 tf h1( )2

0.5 tw+ h2tw h1 h3+ 0.5 h2+( )+ bf tf hw 0.5 tf+( )+:=

Sa_a 4.691 10

6

mm

3=

Pole powierzchni przekroju wsppracujcego:

Aeff 2 bf tf tw hw h3( )+ 1.335 104

mm2

=:=

Pooenie osi obojtnej y2:

z2

Sa_a

Aeff

351.411 mm=:=

zt

hw 0.5tf+

2

366.25 mm=:=

zc hw tf+hw 0.5tf+( )

2 373.75 mm=:=


6/17

Moment bezwadnoci:

I

y2

2bf tf

3

12

t

f

b

f

z

t

2z

c

2++

twh23

12

+ t

w

h

2

z

t

0.5 h

2

( )

2+

twh13

12

+ t

w

h

1

z

2

0.5 h

1

(+:=

Iy2 1.418 109

mm4

=

Wc.eff

Iy2

zc

3.793 106

mm3

=:=

Wt.eff

Iy2

zt

3.871 106

mm3

=:=

Weff.min min Wc.eff Wt.eff,( ) 3.793 106

mm3

=:=

Mc.Rd

Weff.minfy

M0

1.347 103

kN m=:=

5. SPRAWDZENIE EFEKTU SZEROKIEGO PASA.

b01

2bf

1

2tw 146.5 mm=:=

L0 L 1.05 104

mm=:=

Efekt szerokiego pasa mona pomijaw obliczeniach, jeli speniony jest warunek:

b0

L0

50 72

48.817=

Naley zastosowausztywnienie ebrami na podporach i sprawdzinonona ciananie.

8. SPRAWDZENIE WARUNKU NONOCI PRZEKROJU NA CINANIE

_w

hw

37.4 tw k= wzgldna smukopytowa,

gdy wystpujebra na podporze i porednie

k- minimalny parametr niestatecznoci panelu rodnika przy cinaniu

l 2.625m= rozstaw eber poprzecznych

l

hw

3.621= > 1 wic gdy brak jest eber podunych (k,sl=0):

k 5.34 4hw

l

2

+ 5.645=:= (zacznik A3)

_whw

37.4 tw k1.433=:= > 1.08

w0.83

_w

0.579=:= - gdy ebro podporowe podatne, tab. 5.1 EC3 1-5

Nonoobliczeniowa rodnika przy cinaniu

Vbw.Rd

wfy hw tw

3602.657 kN=:=

Pominito udzia pasw w nonoci obliczeniowej przy cinaniu

Vb.Rd Vbw.Rd 602.657 kN=:=

Warunek nonoci przekroju przy cinaniu

VEd

Vb.Rd

0.398= < 1.0

Warunek jest speniony.


9/17

9. SPRAWDZENIE INTERAKCJI SIY POPRZECZNEJ I MOMENTU ZGINAJCEGO

3

VEd

Vb.Rd

0.398=:=

3 0.398= < 0.5

Redukcja nonoci nie jest wymagana.

10. SPRAWDZENIE STATECZNOCI PASA PRZY SMUKYM RODNIKU

Aw hwtw 5.075 103

mm2

=:= pole przekroju rodnika

Afc bf tf 4.5 103

mm2

=:= efektywne pole przekroju pasa

k 0.55:=

E 210GPa:= - modu Young'a

hw

tw

103.571= < kE

fy

Aw

Afc

345.514=

Warunek jest speniony.

11. EBRA PODPOROWE

ts 14mm:=

235MPa

fy

0.814=:=

bs1

2bf

1

2tw 146.5 mm=:=

Z kadej strony ebra przyjto czwsppracujcrodnika o szerokoci:

bws 15 tw 85.43 mm=:=


10/17

As 2tsbs 30tw ts+( )tw+ 5.396 103

mm2

=:=

Is 2tsb

s

3

12tsbs

bs

tw

+

( )

2

4+

30 tw

ts

+

( )t

w

3

12+:= moment bezwadnoci

is

Is

As

:= promiebezwadnoci

Klasa przekroju ebra

cs bs a 2:=

cs

ts

10.06= < 14 11.391= 3 klasa przekroju tablica 5.2 (1-1)

Statecznoebra na wyboczenie skrtne

IT1

3bsts

3 1.34 10

5 mm

4=:=

IP

tsbs3

3

bsts3

12+ 1.471 10

7 mm

4=:=

IT

IP 9.112 10

3= >

5.3

fy

E 8.96 10

3=

Nie wystpi skrtna utrata statecznoci eber

Nonoi statecznoebra na ciskanie

Lcr 0.75 hw:=poniewaoba pasy ssztywno stone w kierunku poprzecznym

1 93.9 76.399=:=

Lcr

is

1

1

0.093=:= < 0.2

Warunek sprowadza sie do warunku nonoci przekroju

Nc.Rd Asfy:=

Ned.s VEd 240 kN=:=

Ned.s

Nc.Rd

0.125= < 1.0


11/17

Sprawdzenie docisku ebra do pasa

Ad 2 bs a( ) ts 3.99 103

mm2

=:= Powierzchnia docisku

d

VEd

Ad

60.15 MPa=:= Napreenie dociskowe

d 60.15 MPa= < fy 355 MPa=

12. EBRA POREDNIE

ts 14mm:=

bs1

2bf

1

2tw 146.5 mm=:=

Z kadej strony ebra przyjto czwsppracujcrodnika o szerokoci:

bws 15 tw 85.43 mm=:=

As 2tsbs 30tw ts+( )tw+ 5.396 103

mm2

=:=

Is 2tsbs3

12tsbs

bs tw+( )24

+

30 tw ts+( )tw3

12+:= moment bezwadnoci

is

Is

As

:= promiebezwadnoci

Sprawdzenie warunku sztywnoci

l

hw

3.621= > 2 1.414= , wic: Ist 0.75 hw tw (p. 9.3 EC 3 1-5)

Is 3.15 10

7

mm

4= >

0.75 hw

tw

3

1.865 10

5

mm

4=


12/17

ebro jest sztywnym ebrem porednim.

Klasa przekroju ebra

cs bs a 2:=

cs

ts

10.06= < 14 11.391= 3 klasa przekroju tablica 5.2 (1-1)

Statecznoebra na wyboczenie skrtne

IT1

3bsts

3 1.34 10

5 mm

4=:=

IP

tsbs3

3

bsts3

12

+ 1.471 107

mm4

=:=

IT

IP

9.112 10 3

= > 5.3fy

E8.96 10

3=

Nie wystpi skrtna utrata statecznoci eber

Obliczenie zastpczego obcienia poprzecznego q

q

4m w0 wel+( )=

Wstpna imperfekcja: w0s

300=

(p. 9.2 EC 3 1-5)

Osiowy rozstaw pasw: b hw

tf

2+

732.5 mm=:=

Dugoci ssiednich paneli: a1 l 2.625m=:= a2 a1 2.625 m=:=

s min a1 a2, b,( ) 0.732m=:=

w0s

3002.442 mm=:=

Ugicie spryste: welb

3002.442 mm=:= (p. 9.2 EC 3 1-5)

m

cr.c

crp

NEd

b

1

a1

1

a2

+

=

Liczba Poissona: 0.3:=

Rozstaw eber: l 2.625m=

Spryste naprenie krytyczne przy niestatecznoci typu prtowego

cr.c

E tw2

12 1 2

( ) l20.43 MPa=:=


13/17

Spryste naprenie krytyczne przy niestatecznoci typu pytowego (dla cianeknieuebrowanych podunie):

E

2 E tw2

12 1 2

( ) b217.333 MPa=:=

cr.p kE 414.262 MPa=:=

NEd- maksymalna sia poduna w ssiednich panelach, jednak nie mniejsza niiloczyn

naprenia maksymalnego i poowy pola przekroju wsppracujcego strefy ciskanej panelu:

NEd 0.5 beff tw 1 182.512 kN=:=

mcr.c

cr.p

NEd

b

1

a1

1

a2

+

1.969 10 4

MPa=:=

Zastpcze obcienie poprzeczne:

q

4m w0 wel+( ) 7.551 10

4

N

mm=:=

Wartotego obcienia jest bardzo maa, dlatego pominito jw dalszych obliczeniach.

Sia poduna w ebrze porednim

M1 1:= - wspczynnik czciowy

NEd.s VEd1

_w2

fyhw tw

3 M1 266.851 kN=:= < 0 , wartonie uwzgldniana

Dodatkowa sia poduna

Nst mb

2

2

0.011 kN=:=

Obcienie zewntrzne

F 160 kN=

Cakowita sia poduna w ebrze porednim

NEd Nst F+ 160.011 kN=:=


14/17

Nonoi statecznoebra na ciskanie

Lcr 0.75 hw:=poniewaoba pasy ssztywno stone w kierunku poprzecznym

1 93.9 76.399=:=

Lcr

is

1

1

0.093=:= < 0.2

Warunek sprowadza sido warunku nonoci przekroju

Nc.Rd Asfy:=

NEd

Nc.Rd

0.084= < 1.0

Sprawdzenie docisku ebra do pasa

Ad 2 bs a( ) ts 3.99 103

mm2

=:= Powierzchnia docisku

d

VEd

Ad

60.15 MPa=:= Napreenie dociskowe

d 60.15 MPa= < fy 355 MPa=


15/17

13. STAN GRANICZNY UYTKOWANIA

Wartougiecia pionowego belki gwnej nie powinna przekraczawartoci granicznej

wdop1

350L 3 cm=:=

Wartougicia uzyskana w programie Soldis

w 2.47cm:= < wdop 3 cm=


16/17

)

2


17/17

projekt cienkościenne konstrukcje stalowe

Documents

Transcript of projekt cienkościenne konstrukcje stalowe