Jako pokrycie dachowe zastosować płytę warstwową z wypełnieniem z pianki poliuretanowej grubości 100mm, np. PolDeck TD firmy Europanels.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Jako pokrycie dachowe zastosować płytę warstwową z wypełnieniem z pianki poliuretanowej grubości 100mm, np. PolDeck TD firmy Europanels."

Leszek Wróbel
8 lat temu
Przeglądów:

1 Pomoce dydaktyczne: [1] norma PN-EN Oddziaływania na konstrukcję. Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach. [2] norma PN-EN Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Obciążenia śniegiem. [3] norma PN-EN Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru. [] norma PN-EN Projektowanie konstrukcji stalowych. Reguły ogólne i reguły dla budynków. [5] norma PN-EN Projektowanie konstrukcji stalowych. Projektowanie węzłów. [6] Konstrukcje stalowe. Przykłady obliczeń według PN-EN pod redakcją A. Kozłowskiego [7] Stalowe hale i budynki wielokondygnacyjne - W. Kucharc zuk [8] Tablice do projektowania konstrukcji met alowych - W.Bogucki, M.Żyburtowicz UWAGA: Projekt powinien być oddany w formie elektronicznej na płycie cd. Założenia: H - wysokość hali [m] B - szerokość hali [m] Lp - rozstaw wiązarów w kierunku podłużnym [m] n - ilość przęseł płatwii L - długość budynku spadek połaci dachowej 10% lokalizacja typ wiązara - A, B, C lub D gatunek stali - S235JR Przed przystąpieniem do obliczeń należy określić geometrię hali. 1. Zestawienie obciążeń stałych Jako pokrycie dachowe zastosować płytę warstwową z wypełnieniem z pianki poliuretanowej grubości 100mm, np. PolDeck TD firmy Europanels. Współczynnik obliczeniowy dla obc. stałych ==> - f = 1.35 obciążenia stałe charakterystyczne ==> obciążenia stałe obliczeniowe ==> g g d 2. Obciążenie śniegiem Na podstawie normy PN-EN Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Obciążenie śniegiem. Obciążenie charakterystyczne: s = 6 i C e C t s k m i - współczynnik kształtu dachu (rozdział 5.3 i załącznik B) C e - współczynnik ekspozycji C e =1 ==> zakładamy teren normalny (Tablica 5.1) C t - współczynnik termiczny C t =1,0 s k - wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu na podstawie strefy śniegowej (Rysunek NB.1 oraz Tablica NB. 1 - Załącznik krajowy normy) Obciążenie obliczeniowe: Współczynnik obliczeniowy dla obc. śniegiem ==> - f = 1.5 s d = s- f 1

[] norma PN-EN 1993-1-1 Projektowanie konstrukcji stalowych. Reguły ogólne i reguły dla budynków. [5] norma PN-EN 1993-1-8 Projektowanie konstrukcji stalowych. Projektowanie węzłów.

2 3. Obciążenie wiatrem wiązara Na podstawie normy PN-EN Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru. Obciążenie charakterystyczne: q p ( z) = c e ( z) q b c e (z) - współczynnik ekspozycji - uzależniony od kategorii terenu (Tablica NB.3 - Załącznik krajowy) q b - bazowa prędkość wiatru (Tablica NB.1 - Załącznik krajowy) Kategoria terenu - Tablica.1 normy. Przyjąć teren kategorii II. w = q p ( z) c p q p (z) - wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru c p - współczynnik aerodynamiczny ciśnienia: dla ścian wg 7.2.2, dla dachu wg Obciążenie obliczeniowe: Współczynnik obliczeniowy dla obc. wiatrem ==> - f = 1.5 w d = w- f. Dobór blachy trapezowej oraz rozstawu płatwii Blachę trapezową należy dobrać na podstawie dopuszczalnych obciążeń podawanych przez producenta balchy. Na obciążenia blachy składają się: - obciążenia stałe - obciążenie śniegiem lub wiatrem Na podstawie rozplanowania wiązara hali należy założyć, że płatew dachowa znajduje się w każdym węźle kratownicy. Należy sprawdzić SGN oraz SGU blachy. 2

1 - Załącznik krajowy) Kategoria terenu - Tablica.1 normy. Przyjąć teren kategorii II.

3 5. Wymiarowanie płatwii dachowej Zakłada się, iż płatew będzie miała konstrukcję belki ciągłej, zginanej dwukierunkowo, wykonana będzie z dwuteownika równoległościennego IPE. Płatew zabezpieczona będzię przed zwichrzeniem przez zamocowanie do jej pasa górnego blachy trapezowej kołkami wstrzeliwanymi w każdej fałdzie blachy. 5.1 Równania do wyliczenia maksymalnych obciążeń: ( ) cos + g dy.pl = g d a + g d.ipe ( ) [kn/m] ( ) sin + g dz.pl = g d a + g d.ipe ( ) [kn/m] ( ) cos + g y.pl = g a + g IPE ( ) kn/m] ( ) sin + g z.pl = g a + g IPE ( ) [kn/m] q dy.pl = S d acos( + ) [kn/m] q dz.pl = S d asin( + ) [kn/m] q y.pl = Sacos( + ) [kn/m] q z.pl = Sasin( + ) [kn/m] a ==> rozstaw płatwii g d.ipe ==> ciężar obliczeniowy płatwi g IPE ==> ciężar charakterystyczny płatwi 3

1 Równania do wyliczenia maksymalnych obciążeń: ( ) cos + g dy.pl = g d a + g d.ipe ( ) [kn/m] ( ) sin + g dz.pl = g d a + g d.ipe ( ) [kn/m] ( ) cos + g y.

4 5.2 Obliczenie maksymalnego momentu gnącego (SGN): M y.ed = M z.ed = 2 k g g dy.pl + k q q dy.pl 2 k g g dz.pl + k q q dz.pl k g, k q ==> współczynniki Winklera w zależności od ilości przęseł płatwi L p ==> odległość pomiędzy wiązarami Warunek nośności: M y.ed M y.brd M z.ed + < 1 M z.brd Współczynnik zwichrzenia χ LT =1 (płatwie zabezpieczone przed zwichrzeniem) M y.brd, M z.brd ==> nośność obliczeniowa na zginanie 5.3 Obliczenie maksymalnego ugięcia (SGU): f y1 = f y2 = f y3 = k g.1 g y.pl + k q.1 q y.pl EI y k g.2 g y.pl + k q.2 q y.pl EI y ( ) l w k g.3 g y.pl + k q.3 q y.pl EI y f z1 = f z2 = f z3 = k g.1 g z.pl + k q.1 q z.pl EI z k g.2 g z.pl + k q.2 q z.pl EI z k g.3 g z.pl + k q.3 q z.pl EI z f 1 = f y1 + f z1 f 2 = f y2 + f z2 f 3 = f y3 + f z3 Warunek nośności: gdzie: f max l w < 1 f f dop = dop 200 k g.1, k q.1 ==> współczynniki Winklera dla ugięć dla przęsła: 1, 2 i 3 f max ==> maksymalne ugięcia dla przęsła 1, 2 lub 3 f dop ==> ugięcie dopuszczalne

brd Współczynnik zwichrzenia χ LT =1 (płatwie zabezpieczone przed zwichrzeniem) M y.brd, M z.brd ==> nośność obliczeniowa na zginanie 5.

5 6. Zestawienie obciążeń na wiązar dachowy Obliczenia statyczne hali można wykonać w programie komputerowym. Typy obc iążeń hali: 1 - obciążenie ciężarem własnym 2 - obciążenie stałe pokrycia dachu 3 - obciążenie śniegiem (można podzielić na połać lewą i prawą) - obciążenie wiatrem wzdłuż hali 5 - obciążenie wiatrem prostopadle do hali z prawej strony 6 - obciążenie wiatrem prostopadle do hali z lewej strony 6.1 Obciążenie stałe 6.2 Obciążenie śniegiem 5

(można podzielić na połać lewą i prawą) - obciążenie wiatrem wzdłuż hali 5 - obciążenie wiatrem prostopadle do

6 6.3 Obciążenie wiatrem 7. Obliczenia elementów ściskanych osiowo Procedura obliczeńna podstawie [6]. 7.1 Wyznaczenie klasy przekroju (tabl. 5.2 normy []). 7.2 Wyznaczenie nośności charakterystycznej przekroju przy ściskaniu Klasa 1,2 i 3 Af y N c.rd = - M0 A ==> pole powierzchni przekroju poprzec znego elementu f y ==> granica plastyczności stali 7.3 Wyznaczenie wartości odniesienia do wyznaczenia smukłości względnej E 5 1 = : E ==> moduł sprężystości podłużnej stali (E=210GPa) f y 7. Wyznaczenie długości wyboczeniowej w rozpatrywanej płaszczyźnie wyboczenia elementu L cr = 6L m ==> współczynnik długości wyboczeniowej L ==> długość wyboczeniowa elementu 7.5 Wyznaczenie smukłości względnej przy wyboczeniu giętnym dla osi "y" oraz "z" Klasa 1, 2 i 3 5 L cr = i ==> promień bezwładności przekroju i Przyjęcie krzywej wyboczeniowej (tabl. 6.2 normy []) 7.7 Wyznaczenie paramentru krzywej niestateczności ( ) ( ) 2 = α ==> parametr imperfekcji na podstawie tab. 6.1 normy [] 6

3 Wyznaczenie wartości odniesienia do wyznaczenia smukłości względnej E 5 1 = : E ==> moduł sprężystości podłużnej stali (E=210GPa) f y 7.

7 7.8 Wyznaczenie współczynnika wybczeniowego (pkt normy []) A 1 = lecz A ( 5 ) Wyznaczenie nośności elementu z uwzględnieniem wyboczenia AN c.rd N b.rd = - - M1 := 1 M Sprawdzenie warunku nośności N Ed 1 N b.rd 8. Obliczenia elementów rozciąganych osiowo Procedura obliczeń na podstawie [6]. 8.1 Obliczeniowa nośność przekroju przy równomiernym rozciąganiu Af y N pl.rd = - - M0 ==> współczynnik częściowy stosowany przy sprawdzaniu nośności M0 przekroju poprzecznego, równy 1,0 8.2 Warunek nośności elementu obciąż onego siłą podłużną N Ed 1 N pl.rd N Ed ==> obliczeniowa siła podłużna 9. Dobór połączenia skręcanego pasa dolnego wiązara Połączenie zaprojektować jako doczołowe. 9.1 Dobór grubości blachy czołowej Zastosowaćśruby M16, M20 lub M2 klasy 10.9 Minimalną grubość blachy czołowej określić na podstawie: 3 t pmin = d f u 1000 d ==> średnica śruby f u ==> wytrzymałość na rozciąganie materiału blachy czołowej 9.2 Nośność połączenia śrubowego na rozciąganie k 2 f ub A s F t.rd = k 2 ==> współczynnik uwzględniający rodzaj łba śruby, dla śrub z łbem sześciokątnym k 2 =0,9 f ub ==> wytrzymałość na rozciąganie śrub, f ub =1000MPa dla śrub klasy 10.9 A s ==> pole przekroju czynnego śruby ==> częściowy współczynnik bezpieczeństwa równy 1,25 7

rd = - - M0 ==> współczynnik częściowy stosowany przy sprawdzaniu nośności M0 przekroju poprzecznego, równy 1,0 8.2 Warunek nośności elementu obciąż onego siłą podłużną N Ed 1 N pl.

8 9.3 Nośność połączenia na przeciągnięcie łba 0.6: d m t p f u B p.rd = d m ==> średnia średnica łba śruby lub nakrętki t p ==> grubość blachy d m = 0.5( s + e) s, e ==> minimalna i maksymalna średnica nakrętki lub śruby 9. Sprawdzenie warunków nośności śrub W przypadku połączenia sprężonego należy sprawdzić: F t.rd n F t.ed F t.ed ==> siła rozciągająca w ściągu B p.rd n F t.ed n ==> ilość śrub w połączeniu 9.5 Sprawdzenie warunku nośności spoin Naprężenia w spoinie: = = > = N Ed Aw==> pole przekroju spoin 2A w = 2 + 3> 2 f u, w oraz f u = 0.9 ==> współczynnik częściowy 1,25, w ==> współczynnik 0, Połączenia montażowe stężeń Połączenia zaprojektować jako zakładkowe. Zastosować śruby M16, M20 klasy Dobór stężeń dachowych 11.1 Przyjęcie obciążeń na ścianę szytową Obciążenia wiatrem "w" ustalić na podstawie normy [3] oraz pkt. algorytmu. 8

ed ==> siła rozciągająca w ściągu B p.rd n F t.ed n ==> ilość śrub w połączeniu 9.

9 11.2 Zastępcza powierzchnia obciążenia wiatrem Aw = a1 0.5 H1 + H Siły obciążające tężnik dachowy: Dla potrzeb projektu przyjęto stałą wartość siły przypadającej na poszczególne słupy ściany szczytowej. W1 = 0.5Aww W2 = Aww 11. Obliczenia statyczne Obliczenia statyczne wykonać jak dla układu poniżej: 11.5 Wymiarowanie stężeń Stężenia wymiarować na rozciąganie, zastosować pręty okrągłe ze śrubami rzymskimi. 9

poszczególne słupy ściany szczytowej. W1 = 0.5Aww W2 = Aww 11.

Podobne dokumenty

UWAGA: Projekt powinien być oddany w formie elektronicznej na płycie cd.

UWAGA: Projekt powinien być oddany w formie elektronicznej na płycie cd. Pomoce dydaktyczne: [1] norma PN-EN 1991-1-1 Oddziaływania na konstrukcję. Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach. [2] norma PN-EN 1991-1-3 Oddziaływania