Belka - słup (blacha czołowa) PN-90/B-03200

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Belka - słup (blacha czołowa) PN-90/B-03200"

Janusz Włodarczyk
4 lat temu
Przeglądów:

BeamRigidColumn v. 0.9.9.0 Belka - słup (blacha czołowa) PN-90/B-03200 Wytężenie: 0.918 Dane Słup HEA500 h c b fc t fc t wc R c 490.00[mm] 300.00[mm] 23.00[mm] 12.00[mm] 27.

1 BeamRigidColumn v Belka - słup (blacha czołowa) PN-90/B Wytężenie: Dane Słup HEA500 h c b fc t fc t wc R c [mm] [mm] 23.00[mm] 12.00[mm] 27.00[mm] A c J y0c J z0c y 0c z 0c [cm 2 ] [cm 4 ] [cm 4 ] [mm] [mm] 18G2A [MPa] [MPa] [MPa] Belka HEA450 h b b fb t fb t wb R b [mm] [mm] 21.00[mm] 11.50[mm] 27.00[mm] A b J y0b J z0b y 0b z 0b [cm 2 ] [cm 4 ] [cm 4 ] [mm] [mm] 18G2A [MPa] [MPa] [MPa]

2 Blacha czołowa l p h p t p [mm] [mm] 25.00[mm] 18G [MPa] [MPa] [MPa] Śruby łączące blachę czołową i półkę słupa Klasa śruby Klasa 10.9 Granica plastyczności R e = [MPa] Wytrzymałość na rozciąganie R m = [MPa] Średnica śruby d = [mm] Średnica otworu dla śruby d 0 = [mm] Pole powierzchni śruby A = 3.14 [cm 2 ] Pole powierzchni czynnej śruby A s = 2.45 [cm 2 ] Liczba wierszy w = 4 Liczba śrub w wierszach m 1 =4, m 2 =4, m 3 =2, m 4 =2 Rozstawy pionowe wierszy a`1=81.00[mm], a`2=50.00[mm], a`3=288.50[mm] Spoiny Grubość spoin pachwinowych łączących półki belki i blachę czołową Grubość spoin pachwinowych łączących środnik belki i blachę czołową a f = [mm] a w = 6.00 [mm] Siły Obciążenie obliczeniowe Siła podłużna N d = [kn] Siła poprzeczna V d = [kn] Moment zginający M d = [knm] Obciążenie charakterystyczne Siła podłużna N k = [kn] Siła poprzeczna V k = [kn] Moment zginający M k = [knm] Rezultaty Śruby łączące blachę czołową i półkę słupa Nośność śrub Rozciąganie śruby Nośność obliczeniowa w stanie granicznym zerwania trzpienia S Rt = min[0.65*r m *A s ; 0.85*R e *A s ] = min[0.65* [mpa]*2.45[cm 2 ]; 0.85* [MPa]*2.45[cm 2 ]] = [kN]

3 Nośność ze względu na rozwarcie styku S Rr = 0.85*S Rt = 0.85* [kN] = [kN] Scinanie trzpienia śruby Pole ścinanej części śruby A v = 0.25*π*d 2 = 0.25*3.142*(20.00[mm]) 2 = 3.14[cm 2 ] Nośność na ścinanie trzpienia S Rv = 0.45*m*R m *A v = 0.45*1* [MPa]*3.14[cm 2 ] = [kN] Docisk śruby Docisk śruby do półki słupa a 21 = 65.00[mm] a 1min = min[ a 21 ] = 65.00[mm] Współczynnik zależny od rozstawu śrub α = min[a 1min /d; (min[a, a 3 ]/d)-0.75; 2.5] = min[65.00[mm]/20.00[mm]; (min[0.00[mm], [mm]]/20.00[mm])-0.75; 2.5] = α > > Nośność obliczeniowa w stanie granicznym uplastycznienia ścianki otworu S Rb = α *f d *d*σt i = 1.750* [MPa]*20.00[mm]*23.00[mm] = [kN] Docisk śruby do blachy a 11 = 30.00[mm] a 12 = 80.50[mm] a 21 = 65.00[mm] a 1min = min[ a 11 ; a 12 ; a 21 ] = 30.00[mm] Współczynnik zależny od rozstawu śrub α = min[a 1min /d; (min[a, a 3 ]/d)-0.75; 2.5] = min[30.00[mm]/20.00[mm]; (min[0.00[mm], [mm]]/20.00[mm])- 0.75; 2.5] = α > > Nośność obliczeniowa w stanie granicznym uplastycznienia ścianki otworu S Rb = α *f d *d*σt i = 1.500* [MPa]*20.00[mm]*25.00[mm] = [kN]

4 Parametry blachy czołowej Odległość między brzegiem otworu a spoiną lub początkiem zaokrąglenia c = 20.00[mm] Szerokość współdziałania blachy przypadająca na jedną śrubę b s = 2*(c+d) = 2*(20.00[mm]+20.00[mm]) = 80.00[mm] t min1 = 1.2 * [ (c*s Rt )/(b s *f d ) ] = 1.2 * [ (20.00[mm]* [kN])/(80.00[mm]* [MPa]) ] = 14.22[mm] t min2 = d * 3 [R m /1000] = 20.00[mm] * 3 [ [MPa]/1000] = 20.26[mm] Minimalna grubość blachy czołowej t min = max(t min1, t min2 ) = max(14.22[mm]; 20.26[mm]) = 20.26[mm] t p t min t p = 25.00[mm] t min = 20.26[mm] Współczynnik efektu dzwigni β = 2.67-t p /t min = [mm]/20.26[mm] = Nośność na zginanie Stan graniczny nośności Siły w śrubach Rzeczywisty moment zginający M 0 = M d = [kNm] Odległość między osiami półek belki h 0 = (h b -t fb )/cos(α) = (440.00[mm]-21.00[mm])/cos(0.00[Deg]) = [mm] Minimalne ramię działania sił w śrubach z min = 0.6*h 0 = 0.6*419.00[mm] = [mm] Nr z i z i > z min 1 z 1 = [mm] 2 z 2 = [mm] 3 z 3 = [mm] 4 z 4 = 40.00[mm] Nr m i ω ti Wiersz 1 m 1 = 4 ω t1 = zewnętrzny 2 m 2 = 4 ω t2 = wewnętrzny 3 m 3 = 2 ω t3 = środkowy 4 m 4 = 2 - wewnętrzny Nośność ze względu na zerwanie śrub M Rjd = S Rt *Σ(m i *ω ti *z i ) = S Rt * (m 1 *ω t1 *z 1 + m 2 *ω t2 *z 2 + m 3 *ω t3 *z 3 ) = [kN] * ( 4*0.700*459.50[mm] + 4*0.900*378.50[mm] + 2*0.800*328.50[mm] ) = [kNm] M 0 M Rjd [kNm] < [kNm] 0.689

5 Stan graniczny użytkowalności Siły w śrubach Rzeczywisty moment zginający M 0 = M k = [kNm] Nr z i z ired z i > z min z 1 = [mm] z 2 = [mm] z 3 = [mm] z 1red = z 1 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] z 2red = z 2 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] z 3red = z 3 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] 4 z 4 = 40.00[mm] z 4red = z 4 -h b /6 = 40.00[mm] [mm]/6 = [mm] Nr m i ω ri Wiersz 1 m 1 = 4 ω r1 = zewnętrzny 2 m 2 = 4 ω r2 = wewnętrzny 3 m 3 = 2 ω r3 = środkowy 4 m 4 = 2 - wewnętrzny Nośność ze względu na rozwarcie styku M Rjk = S Rr *[ m 1 *ω r1 *z 1red + Σ( m i *ω ri *z ired 2 /z 2red ) ] = S Rr * [ m 1 *ω r1 *z 1red + m 2 *ω r2 *z 2red 2 /z 2red + m 3 *ω r3 *z 3red 2 /z 2red ] = [kN] * [ 4*0.600*386.17[mm] + 4*0.800*(305.17[mm]) 2 /305.17[mm] + 2*0.800*(255.17[mm]) 2 /305.17[mm] ] = [kNm] M 0 M Rjk [kNm] < [kNm] 0.918

6 Połączenie z żeberkiem usztywniającym Dane Słup HEA500 h c b fc t fc t wc R c [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] A c J y0c J z0c y 0c z 0c [cm 2 ] [cm 4 ] [cm 4 ] [mm] [mm] 18G2A [MPa] [MPa] [MPa] Belka HEA450 h b b fb t fb t wb R b [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] A b J y0b J z0b y 0b z 0b [cm 2 ] [cm 4 ] [cm 4 ] [mm] [mm] 18G2A [MPa] [MPa] [MPa] Blacha czołowa l p h p t p [mm] [mm] [mm]

7 St3SX [MPa] [MPa] [MPa] Śruby łączące blachę czołową i półkę słupa Klasa śruby Klasa 10.9 Granica plastyczności R e = [MPa] Wytrzymałość na rozciąganie R m = [MPa] Średnica śruby d = [mm] Średnica otworu dla śruby d 0 = [mm] Pole powierzchni śruby A = [cm 2 ] Pole powierzchni czynnej śruby A s = [cm 2 ] Liczba wierszy w = 4 Liczba śrub w wierszach m 1 =4, m 2 =4, m 3 =2, m 4 =2 Rozstawy pionowe wierszy a`1=81.000[mm], a`2=50.000[mm], a`3= [mm] Spoiny Grubość spoin pachwinowych łączących półki belki i blachę czołową Grubość spoin pachwinowych łączących środnik belki i blachę czołową Grubość spoin pachwinowych łączących żebro górne i blachę czołową a f = a w = a su = [mm] [mm] [mm] Siły Obciążenie obliczeniowe Siła podłużna N d = [kn] Siła poprzeczna V d = [kn] Moment zginający M d = [knm] Obciążenie charakterystyczne Siła podłużna N k = [kn] Siła poprzeczna V k = [kn] Moment zginający M k = [knm] Rezultaty Śruby łączące blachę czołową i półkę słupa Nośność śrub Rozciąganie śruby Nośność obliczeniowa w stanie granicznym zerwania trzpienia S Rt = min[0.65*r m *A s ; 0.85*R e *A s ] = min[0.65* [mpa]*2.450[cm 2 ]; 0.85* [MPa]*2.450[cm 2 ]] = [kN]

8 Nośność ze względu na rozwarcie styku S Rr = 0.85*S Rt = 0.85* [kN] = [kN] Scinanie trzpienia śruby Pole ścinanej części śruby A v = 0.25*π*d 2 = 0.25*3.142*(20.000[mm]) 2 = 3.142[cm 2 ] Nośność na ścinanie trzpienia S Rv = 0.45*m*R m *A v = 0.45*1* [MPa]*3.142[cm 2 ] = [kN] Docisk śruby Docisk śruby do półki słupa a 21 = [mm] a 1min = min[ a 21 ] = [mm] Współczynnik zależny od rozstawu śrub α = min[a 1min /d; (min[a, a 3 ]/d)-0.75; 2.5] = min[65.000[mm]/20.000[mm]; (min[0.000[mm], [mm]]/20.000[mm])-0.75; 2.5] = α > > Nośność obliczeniowa w stanie granicznym uplastycznienia ścianki otworu S Rb = α *f d *d*σt i = 1.750* [MPa]*20.000[mm]*23.000[mm] = [kN] Docisk śruby do blachy a 11 = [mm] a 12 = [mm] a 21 = [mm] a 1min = min[ a 11 ; a 12 ; a 21 ] = [mm] Współczynnik zależny od rozstawu śrub α = min[a 1min /d; (min[a, a 3 ]/d)-0.75; 2.5] = min[30.000[mm]/20.000[mm]; (min[0.000[mm], [mm]]/20.000[mm])-0.75; 2.5] = α > > Nośność obliczeniowa w stanie granicznym uplastycznienia ścianki otworu S Rb = α *f d *d*σt i = 1.500* [MPa]*20.000[mm]*25.000[mm] = [kN]

9 Parametry blachy czołowej Odległość między brzegiem otworu a spoiną lub początkiem zaokrąglenia c = [mm] Szerokość współdziałania blachy przypadająca na jedną śrubę b s = 2*(c+d) = 2*(20.000[mm] [mm]) = [mm] t min1 = 1.2 * [ (c*s Rt )/(b s *f d ) ] = 1.2 * [ (20.000[mm]* [kN])/(80.000[mm]* [MPa]) ] = [mm] t min2 = d * 3 [R m /1000] = [mm] * 3 [ [MPa]/1000] = [mm] Minimalna grubość blachy czołowej t min = max(t min1, t min2 ) = max(17.054[mm]; [mm]) = [mm] t p t min t p = [mm] t min = [mm] Współczynnik efektu dzwigni β = 2.67-t p /t min = [mm]/20.263[mm] = Nośność na zginanie Stan graniczny nośności Siły w śrubach Rzeczywisty moment zginający M 0 = M d = [kNm] Odległość między osiami półek belki h 0 = (h b -t fb )/cos(α) = ( [mm] [mm])/cos(0.000[Deg]) = [mm] Minimalne ramię działania sił w śrubach z min = 0.6*h 0 = 0.6* [mm] = [mm] Nr z i z i > z min 1 z 1 = [mm] 2 z 2 = [mm] 3 z 3 = [mm] 4 z 4 = [mm] Nr m i ω ti Wiersz 1 m 1 = 4 ω t1 = zewnętrzny 2 m 2 = 4 ω t2 = wewnętrzny 3 m 3 = 2 ω t3 = środkowy 4 m 4 = 2 - wewnętrzny Nośność ze względu na zerwanie śrub M Rjd = S Rt *Σ(m i *ω ti *z i ) = S Rt * (m 1 *ω t1 *z 1 + m 2 *ω t2 *z 2 + m 3 *ω t3 *z 3 ) = [kN] * ( 4*0.800* [mm] + 4*0.900* [mm] + 2*0.800* [mm] ) = [kNm] M 0 M Rjd [kNm] < [kNm] 0.652

10 Stan graniczny użytkowalności Siły w śrubach Rzeczywisty moment zginający M 0 = M k = [kNm] Nr z i z ired z i > z min z 1 = [mm] z 2 = [mm] z 3 = [mm] z 4 = [mm] z 1red = z 1 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] z 2red = z 2 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] z 3red = z 3 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] z 4red = z 4 -h b /6 = [mm] [mm]/6 = [mm] Nr m i ω ri Wiersz 1 m 1 = 4 ω r1 = zewnętrzny 2 m 2 = 4 ω r2 = wewnętrzny 3 m 3 = 2 ω r3 = środkowy 4 m 4 = 2 - wewnętrzny Nośność ze względu na rozwarcie styku M Rjk = (S Rr /z 1red )*Σ(m i *ω ri *z ired 2 ) = (S Rr /z 1red ) * (m 1 *ω r1 *z 1red 2 + m 2 *ω r2 *z 2red 2 + m 3 *ω r3 *z 3red 2 ) = ( [kN]/ [mm]) * ( 4*0.700*( [mm]) 2 + 4*0.800*( [mm]) 2 + 2*0.800*( [mm]) 2 ) = [kNm] M 0 M Rjk [kNm] < [kNm] 0.970

Podobne dokumenty

Dane. Klasa f d R e R m St3S [MPa] [MPa] [MPa] Materiał

Dane. Klasa f d R e R m St3S [MPa] [MPa] [MPa] Materiał Dane Słup IPE300 h c b fc t fc t wc R c 300.00[mm] 150.00[mm] 10.70[mm] 7.10[mm] 15.00[mm] A c J y0c J z0c y 0c z 0c 53.81[cm 2 ] 8356.11[cm 4 ] 603.78[cm 4 ] 75.00[mm] 150.00[mm] St3S 215.00[MPa] 235.00[MPa]