stal_wzor.pdf
(
451 KB
)
Pobierz
10227945 UNPDF
Politechnika Poznańska
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Zakład Konstrukcji Metalowych
Pod kierunkiem:
dr inż. A Dworak
Agnieszka Wdowska
rok akademicki 2004/2005
Grupa 5/TOB
ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2
Z KONSTRUKCJI STALOWYCH
Zaprojektować główne elementy konstrukcyjne stropu stalowego dla obiektu o żelbetowych ścianach nośnych.
Dane projektowe:
1. Geometria stropu
L
2. Wymiary stropu w rzucie L =28,0 m, B = 20,4 m.
3. Wysokość użyteczna pomieszczenia h = 6,8 m.
4. Grubość płyty żelbetowej
g = 10,0 cm.
5. Obciążenie użytkowe
p = 11,5 kN/m
2
.
6. Gatunek stali
St3S.
Zakres projektu obejmuje:
1. Obliczenia statyczne żebra stropowego, podciągu i słupa.
2. Rysunki konstrukcyjne żebra stropowego, skrajnego przęsła podciągu i słupa.
3. Rysunek zestawieniowy konstrukcji stropu.
4. Zestawienie stali dla słupa.
ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z KONSTRUKCJI STALOWYCH
2
1. Przyjęcie geometrii stropu
Wyznaczając geometrię stropu trzymamy się następujących zasad:
•
rozstaw żeber stropowych
c
= 1,5÷2,5 m,
•
rozpiętość żeber stropowych
b
i
= 4,5÷7,0 m,
•
•
rozpiętość podciągu
l
i
= 9,0÷15,0 m.
Rozpiętości poszczególnych przęseł nie powinny się różnić o więcej niż 20%.
c=2m
l=14m
L=28m
Rys. 1. Siatka stropu
Na podstawie powyższych warunków przyjęto: - rozstaw słupów głównych: 6,8 m × 14,0 m,
- rozstaw żeber stropowych: 2,0 m.
Agnieszka Wdowska
AlmaMater
ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z KONSTRUKCJI STALOWYCH
3
2. Zebranie obciążeń na żebro stropowe
Wstępne przyjęcie przekroju żebra
20
=
6800
⋅
1
20
=
340 mm
Przyjęto dwuteownik Ι340, o masie 68,1 kg/m.
Tabela 1. Zestawienie obciążeń na żebro stropowe
[
kN/m
]
Rodzaj obciążenia
g
k
[
kN/m
]
γ
f
g
[
kN/m
]
Płyta żelbetowa
0,1m×25,0kN/m
3
×2,0m
5,00
1,1
5,50
Posadzka betonowa 0,05m×25,0kN/m
3
×2,0m
2,30
1,3
2,99
Papa
0,06kN/m
2
×2,0m
0,12
1,2
1,44
Żebro Ι340
(68,1kg/m×10m/s
2
):1000
0,68
1,1
0,75
Σg
k
=
8,10
Σg
=
10,68
Rodzaj obciążenia
p
k
[
kN/m
]
γ
f
p
[
kN/m
]
Obciążenie użytkowe 11,5kN/m
3
×2,0m
23,00
1,2
27,60
3. Sprawdzenie warunku I i II stanu granicznego dla żebra – przyjęcie przekroju żebra
Żebro jest belką trójprzęsłową o przekroju z dwuteownika walcowanego I360, równomiernie obciążoną
ciężarem własnym stropu oraz obciążeniem użytkowym.
A
b
i
=6,8m
B
b
i
=6,8m
C
b
i
=6,8m
D
Rys. 2. Schemat statyczny żebra
Do dalszych obliczeń dla skrajnego przęsła przyjmujemy długość obliczeniową:
b
obl
=
1,025
⋅
b
i
b
obl
=
1,025
⋅
6,8
=
6,97 m
Agnieszka Wdowska
AlmaMater
b
i
⋅
1
ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z KONSTRUKCJI STALOWYCH
4
M
B
A
B
C
D
Q
Bp
A
B
Q
Bl
C
D
Rys. 3. Przybliżone wykresy momentów zginających i sił poprzecznych
Wyznaczenie ekstremalnych sił wewnętrzne na podstawie tablic Winklera
Wartość momentu podporowego
M
B
oraz sił poprzecznych
Q
Bl
i
Q
Bp
dla belek ciągłych o jednakowych
rozpiętościach przęseł, przy obciążeniu równomiernie rozłożonym możemy wyznaczyć ze wzorów (1) i (2).
Współczynniki
α
,
β
,
α'
,
β'
przyjmujemy z tablic Winklera. Obciążenie stałe
g
występuje zawsze, dlatego
współczynniki dla tego obciążenia przyjmujemy na podstawie schematu pierwszego (trzy przęsła belki
równomiernie obciążone). Natomiast dla obciążenia użytkowego
p
szukamy wartości współczynników, dla
których dana siła wewnętrzna będzie ekstremalna (w tablicach te wartości mogą być pogrubione).
M
=⋅
g
⋅
p
l
2
(1)
Q
=
'
⋅
g
'
⋅
p
l
0
(2)
Siły wewnętrzne osiągają wartości ekstremalne w przekroju
B
. Po podstawieniu otrzymujemy:
6,97
6,80
2
2
M
B
=−
0,100
⋅
10,68
−
0,117
⋅
27,60
⋅
=−
203,70 kNm
Q
Bl
=−
0,600
⋅
10,68
−
0,617
⋅
27,60
⋅
6,97
=−
163,36 kN
Q
Bp
=
0,500
⋅
10,68
0,583
⋅
27,60
⋅
6,80
=
145,73 kN
Q
A
=
0,400
⋅
10,68
0,450
⋅
27,60
⋅
6,97
=
116,34 kN
Znając wartość maksymalnego momentu podporowego
M
B
możemy, na podstawie wzoru (3), dobrać
potrzebny dwuteownik. Wystarczy, że wyznaczymy minimalny wskaźnik wytrzymałości, jaki powinien mieć
przekrój.
max
=
M
W
≤
f
d
(3)
f
d
=
20876 kNcm
21,5
kN
cm
2
=
947,44 cm
3
Na podstawie powyższych obliczeń przyjmuje dwuteownik Ι360 o wskaźniku wytrzymałości
W
= 1090 cm
3
.
Agnieszka Wdowska
AlmaMater
W
≥
M
B
ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z KONSTRUKCJI STALOWYCH
5
Klasyfikacja przekroju
Na podstawie normy PN-90/B-03200 punkt 4.1.3. Klasyfikacja przekroju określamy klasę przekroju.
Klasa przekroju mówi nam o możliwości: wykorzystania rezerw plastycznych i utraty przez przekrój
stateczności lokalnej. Zależy ona od smukłości ścianki, schematu jej podparcia oraz rozkładu naprężeń.
I
360
t
w
=13,0 mm
t
f
=19,5 mm
b
f
=143 mm
W
x
=1090 cm
3
J
x
=19610cm
4
Rys. 4. Dwuteownik I360
Klasę przekroju wyznaczmy wyłączne dla elementów ściskanych lub zginanych oraz ścinanych, gdyż
rozciąganie w zasadzie eliminuje utratę stateczności.
-
+
σ
Rys. 5. Wykres naprężeń w przekroju zginanym
Rozpatrzmy najpierw pas ściskany. Jak widać na rys. 5 cała górna półka w naszym dwuteowniku jest
ściskana. Korzystamy z tablicy 6 [PN-90/B-03200].
b
Rys. 6. Schemat podparcia półki ściskanej
Agnieszka Wdowska
AlmaMater
Plik z chomika:
leoo
Inne pliki z tego folderu:
Materiały budowlane i ich cechy.pdf
(4693 KB)
Sam zaprojektuj Dom, Wnêtrze i Ogród wersja 2.0.rar
(489073 KB)
projektant 3D.rar
(331258 KB)
FloorPlan 3D v11.rar
(108544 KB)
Kominki i piece - budowa.ppt
(60302 KB)
Inne foldery tego chomika:
Sam zaprojektuj Dom, Wnętrze i Ogród 2.0 PL (bitben)
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin