metalne konstrukcije 2 - zadatak
Post on 25-Jan-2016
276 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
SADRŽAJ
1.) HORIZONTALNI POPREČNI SPREG .......................................................................... 3
1. MAKSIMALNA SILA U DIJAGONALI: S1= 10.35 KN ............................................................................ 4
2.) HORIZONTALNI UZDUŽNI SPREG ............................................................................. 5
3.) SEKUNDARNI NOSAČ U KROVU ................................................................................. 7
3.1.) STALNO OPTEREĆENJE ............................................................................................ 7
3.2.) SNIJEG .......................................................................................................................... 7
3.3.) VJETAR ......................................................................................................................... 7
3.3.1.) Vjetar puše na zabat ................................................................................................ 7
3.3.2.) Vjetar puše na uzdužnu stijenu ............................................................................... 8
3.4.) KOMBINACIJA DJELOVANJA .................................................................................. 8
4.) GLAVNI NOSAČ U KROVU ............................................................................................ 9
4.1.) STALNO OPTEREĆENJE ..................................................................................................... 9
4.2.) SNIJEG ............................................................................................................................. 9
4.3.) VJETAR PUŠE NA ZABATNU STIJENU ................................................................................ 9
4.3.2.) Vjetar puše na uzdužnu stijenu ............................................................................... 9
4.4.) KOMBINACIJA DJELOVANJA........................................................................................... 10
5.) SEKUNDARNI NOSAČ NA KATU ............................................................................... 11
5.1.) STALNO OPTEREĆENJE ................................................................................................... 11
5.2.) KORISNO OPTEREĆENJE ................................................................................................. 11
6.) GLAVNI NOSAČ NA KATU .......................................................................................... 12
6.1.) STALNO OPTEREĆENJE ................................................................................................... 12
6.2.) KORISNO OPTEREĆENJE ................................................................................................. 12
6.3.) KOMBINACIJA OPTEREĆENJA ......................................................................................... 12
7.) GLAVNI STUP ................................................................................................................. 13
7.1.) STUP II KATA ................................................................................................................. 13
7.1.1) Stalno opterećenje .......................................................................................... 13
7.1.2.) Snjeg ...................................................................................................................... 13
7.1.3.) Vjetar ..................................................................................................................... 13
7.2.) STUP I KATA .................................................................................................................. 13
7.2.1.) Stalno opterećenje ................................................................................................. 13
7.2.2.) Korisno opterećenje .............................................................................................. 13
7.2.3.) Snijeg ..................................................................................................................... 13
7.2.4.) Vjetar ..................................................................................................................... 13
7.3.) STUP PRIZEMLJA ............................................................................................................ 14
7.3.1.) Stalno opterećenje ................................................................................................. 14
7.3.2.) Korisno opterećenje .............................................................................................. 14
7.3.3.) Snijeg ..................................................................................................................... 14
7.3.4.) Vjetar ..................................................................................................................... 14
7.4.) KOMBINACIJE OPTEREĆENJA ZA GLAVNI STUP ............................................................... 14
7.4.1.) Glavni stup II kata ................................................................................................ 14
7.4.2.) Glavni stup I kata .................................................................................................. 14
7.4.3.) Glavni stup prizemlja ............................................................................................ 15
8.) SEKUNDARNI STUP ...................................................................................................... 15
8.1.) STALNO OPTEREĆENJE ................................................................................................... 15
8.2.) VJETAR ......................................................................................................................... 15
2
8.3.) KOMBINACIJA OPTEREĆENJA ......................................................................................... 15
9.) VERTIKALNA POPREČNA STABILIZACIJA .......................................................... 16
9.1.) KOMBINACIJA OPTEREĆENJA ......................................................................................... 16
10.) VERTIKALNA UZDUŽNA STABILIZACIJA ........................................................... 17
10.1.) KOMBINACIJA OPTEREĆENJA ....................................................................................... 17
11.) DIMENZIONIRANJE .................................................................................................... 18
11.1.) VLAČNI ELEMENT ........................................................................................................ 18
11.2.) TLAČNI ELEMENT ........................................................................................................ 19
11.2.1.) Klasifikacija poprečnog presjeka ....................................................................... 19
11.2.2.) Otpornost poprečnog presjeka ............................................................................ 19
11.2.3.) Otpornost elementa ............................................................................................. 19
11.3.) PODROŽNICA ............................................................................................................... 20
11.3.1.) Preliminarno dimenzioniranje ........................................................................... 20
Odabir I profila ................................................................................................................ 21
11.3.2.) Klasifikacija poprečnog presjeka ....................................................................... 22
11.4.) OTPORNOST POPREČNOG PRESJEKA ............................................................................. 22
11.4.1.) Otpornost poprečnog presjeka u tlaku ................................................................ 22
11.4.3.) Otpornost poprečnog pesjeka na savijanje ......................................................... 22
11.4.4.) Posmična otpornost porečnog presjeka .............................................................. 23
11.4.5.) M, N, V interakcije .............................................................................................. 23
11.5.) OTPORNOST ELEMENTA ............................................................................................... 24
11.5.1.) Na izvijanje ......................................................................................................... 24
11.5.2.) Otpornost elementa na savijanje ........................................................................ 24
11.5.3.) Interakcija M – N bez problema bočnog izvijanja .............................................. 25
11.5.4.) Interakcija M – N sa problemom bočnog izvijanja ............................................. 25
11.6.) Proračun spojeva ................................................................................................... 26
11.6.1.) Dokaz sigurnosti ................................................................................................. 26
3
Pokrov: lagani Materijal:
Vjetrovna zona: I q=0.45 kN/m 2
1.) HORIZONTALNI POPREČNI SPREG
A B
2
Wk
2
Wk Wk Wk Wk Wk Wk Wk Wk Wk Wk
2.8
2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
4.6
W'
A
k
B4.64.64.6
Wk=c×q×A
0.283.245.01.0
2
6.33.245.04.08.0
2
1kW = 2.57 kN
W'k=3.2
kW= 1.12 kN/m'
M – dijagram
11.82 11.82
T – dijagram
5.91
5.91
5.91
5.91
4
S1
R
1 S3
S2 2
kW W
2kW k
2.8
2.3 2.3
1. Maksimalna sila u dijagonali: S1= 8.35 kN
-------------------------------------- Wk = 2.57 kN A = 12.88 kN -------------------------------------- S2 = 1.08 kN S1= 8.35 kN S3 = 4.22 kN 2. Reakcije: A=B= 12.88 kN 3. Maksimalna sila u gornjem pojasu
2.0
W
2
2.02.02.0
A
kW Wk kW
2
2.0
S4
2.02.0
B
2.0
2.4
WWk k k kW Wk Wk
S5
S6
S4 = -1.08 kN S5 = -4.27 kN S6 = 5.03 kN
5
2.) HORIZONTALNI UZDUŽNI SPREG
kWkW
2
R R
kWkW kWkWkW kWkW
2
2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
2.0
A B
Wk
5.6 5.616.8
Wk = c×q×A =
0.238.245.01.0
2
6.38.245.04.08.0
2
1= 2.81kN
Wkd= 1.5×2.81 = 4.21 kN
Wk =4.2
kW = 1.22 kN/m'
M – dijagram
19.13 19.13
T – dijagram
6.83 6.83
6.836.83
6
1. Maksimalna sila u dijagonali: S1 = 15.84 kN Wk = 2.81 kN A = 17.08 kN S2 = 5.40 kN S3 = 6.84 kN S1 = 15.84 kN 2. Reakcije: A=B= 17.08 kN 3. Maksimalna tlačna sila u gornjem pojasu: S5 = -14.22 kN
2
Wk Wk
S4
Wk Wk WWk Wk k Wk W
2k
A B
S5
2.0
S6
S4 = 5.40 kN S5 = -14.22 kN S6 = 11.42 kN
S3
B
S1
W
S2
k Wk W
2k
2.8 2.8
2.3
7
3.) SEKUNDARNI NOSAČ U KROVU
3.1.) STALNO OPTEREĆENJE
R
gk (kN/m)
R
5.6
težina pokrova : lagani 0.3 kN/m
2
vlastita težina sekundarnog nosača (po m') = 0.1×2.3 = 0.23 kN/m' težina pokrova (po m') = 1.0×2.3 = 2.3 kn/m'
gk = 2.53 kn/m' --------------------- R = 7.08 kN
3.2.) SNIJEG
R R
Sk
5.6
za teški pokrov: 1.0 kN/m' Sk = 1.0×2.0 = 2.0 kN/m' --------------------------------- R = 4.80 kN
3.3.) VJETAR
3.3.1.) Vjetar puše na zabat
R
H'k
H'k
R
Wk
5.6
Wk = -c×q×a = -(0.4+0.3)×0.45×2.3 = -1.24 kN/m' H'k = RHPS = 21.2 kN R = 4.37 kN
8
3.3.2.) Vjetar puše na uzdužnu stijenu Wk = -1.82 kN/m'
R
H''k
H''k
R
Wk
4.8
H''k = 14.10 kN
3.4.) KOMBINACIJA DJELOVANJA 1.) G + S
gd
qd = 1.35×qk+1.5×Sk =1.35×2.20+1.5×2.0 = 5.97 kN/m' 2.) G + W (puše na zabat)
gd
H'd = 1.5×H'k = 1.5×21.2 = 31.80 kN a.) dominantno je stalno opterećenje
qd = 1.35×qk+0×Wk = 1.35×2.20+0 = 2.97 kN/m' - mjerodavno b.) dominantno je odižuće opterećenje
qd = 1.0×qk+1.5×Wk = 1.0×2.20+1.5×(-1.82) = -0.53 kN/m' 3.) G + W (puše na uzdužnu stijenu)
gd
H''d
H''d
H''d = 1.5×H''k = 1.5×14.10 = 21.15 kN qd = 2.97 kN/m' 4.) G + S + W (puše na zabat) qd = 1.35×qk+0.9×(1.5×Sk+0×Wk) = 1.35×2.20+0.9×(1.5×2.0+0) = 5.67 kN/m' Wd = 0.9×1.5×21.2 = 28.62 kN 5.) G + S + W (puše na uzdužnu stijenu) qd = 5.67 kN/m' Wd = 0.9×1.5×14.10 = 19.04 kN
9
4.) GLAVNI NOSAČ U KROVU
SkGk
2 2
Wk
2
Gk Sk
2
Gk
Wk
g1k Sk
2
Wk
2
4.0
4.1.) Stalno opterećenje vlastitom težinom nosača 0.2 (kN/m')×4.8 (m) = 0.96 kN/m' instalacije 0.2 (kN/m')×4.8 (m) = 0.96 kN/m'
q1k = 1.92 kN/m' Gk = 2×Rk = 2×5.28 = 10.56 kN
4.2.) Snijeg
Sk
2 Sk
Sk
2
4.0
Sk = 2×Rk = 2×Rk = 2×4.80 = 9.60 kN
4.3.) Vjetar puše na zabatnu stijenu
H'k
Wk
2
H'k
Wk
Wk
2
4.0
Wk = Rk = -4.37 kN H'k = 8.83 kN
4.3.2.) Vjetar puše na uzdužnu stijenu
H''k
Wk
2
H''k
Wk
Wk
2
4.0
Wk = 2×Rk = 2×-4.37 = -8.74 kN H''k = 23.25 kN
10
4.4.) Kombinacija djelovanja 1.) G + S
Fd
2
Fd
Fd
2
g1d
4.0
q1d = 1.35×q1k = 1.35×1.92 = 2.59 kN/m' Fd = 1.35×Gk+1.5×Sk = 1.35×10.56+1.5×9.60 = 28.66 kN 2.) G + W (puše na zabat) q1d = 2.59 kN/m'
H'd
Fd
2
Fd
Fd
2
g1d
H'd
4.0
a.) dominantno je stalno opterećenje
Qd = 1.35×
92.10.4
2
56.1035.100.4
21 dk
k WqG
= 17.49 kN
b.) dominantno je opterećenje vjetrom
Qd = 1.0×
kk
k WqG
5.10.42
1 37.45.192.10.42
56.100.1
= 6.41 kN
Fd = 1.35×Gk/2+0×Wk/2 = 1.35×10.56/2+0 = 7.13 kN H'd = 1.5×H'k = 1.5×8.83 = 13.25 kN 3.) G + W (puše na uzdužnu stijenu)
H''d
Fd
2
Fd
Fd
2
g1d
H''d
4.0
q1d = 2.59 kN/m' a.) dominantno je stalno opterećenje Qd = 1.35×(Gk+4.0×q1k)+0×Wk = 1.35×(10.56+4.0×1.92)+0 = 24.62 kN
11
b.) dominantno je opterećenje vjetrom Qd = 1.0×(Gk+4.0×q1k)+1.5×Wk = 1.0×(10.56+4.0×1.92)+1.5×-4.37 = 11.69 kN Fd = 1.35×Gk+0×Wk = 1.35×10.56 = 14.26 kN Hd = 1.5×H''k = 1.5×23.25 = 34.88 kN 4.) G + S + W (puše na zabat) q1d = 2.59 kN/m'
Fd = 1.35×2
Gk +0.9×(1.5×Sk+0×Wk) = 1.35×2
56.10+0.9×(1.5×9.60+0) = 20.09 kN
H'd = 0.9×1.5×H'k = 0.9×1.5×8.83 = 11.92 kN 5.) G + S + W (puše na uzdužnu stijenu) Fd = 1.35×Gk+0.9×(1.5×Sk+0×Wk) = 1.35×10.56+0.9×(1.5×9.60) = 27.22 kN H''d = 0.9×1.5×H''k = 0.9×1.5×23.25 = 31.39 kN
5.) SEKUNDARNI NOSAČ NA KATU
R R
gk, pk
4.8
5.1.) Stalno opterećenje vlastita težina sekundarnog nosača: 0.1×2.0 = 0.20 kN/m' betonska ploča 0.14×2.0×25.0 = 7.00 kN/m'
qk = 7.20 kN/m'
5.2.) Korisno opterećenje pk = 2.0×2.0 = 4.00 kN/m' qd = 1.35×qk+1.5×pk = 1.35×14.10+1.5×4.00 = 25.04 kN/m'
12
6.) GLAVNI NOSAČ NA KATU
4.0
6.1.) Stalno opterećenje
Gk
2
GkGk
gk 2
4.0
vlastita težina nosača 0.2×4.8 = 0.96 kN/m' instalacije 0.2×4.8 = 0.96 kN/m'
qk = 1.92 kN/m'
0.22
8.420.7
kG = 34.56 kN
6.2.) Korisno opterećenje
Kk
Kk
Kk
Kk = 0.22
8.40.4
= 19.20 kN
6.3.) Kombinacija opterećenja
FdFd Fd
qd = 1.35×1.92 = 2.59 kN/m' Fd = 1.35×Gk+1.5×Kk = 1.35×34.56+1.5×19.20 = 75.46 kN
13
prizemlje
I kat
Wk2
II kat
Gk2 Sk2
3.6
03.6
03.6
0
7.) GLAVNI STUP
7.1.) Stup II kata
7.1.1) Stalno opterećenje pokrov 1.0×4.8×4.0 = 19.2 kN vlastita težina stupa = 20.0 kN glavni + sekundarni nosači (0.2+0.1)×4.8×4.0 = 5.76 kN instalacije 0.2×4.8×4.0 = 3.84 kN -------------------------------------------------- Gk2 = 48.80 kN
7.1.2.) Snjeg
Sk2 = 1.0×4.8×4.0 = 19.2 kN
7.1.3.) Vjetar
Wk2 = -(0.4+0.3)×1.3×4.8×4.0 = -17.47 kN
7.2.) Stup I kata
7.2.1.) Stalno opterećenje
betonska ploča d = 14 cm 0.14×4.8×4.0×25.0 = 67.20 kN vlastita težina stupa = 20 kN glavni + sekundarni nosači (0.2+0.1)×4.8×4.0 = 5.76 kN
instalacije 0.2×4.8×4.0 = 3.84 kN --------------------------------------------------- Gk1 = 110.8 kN Ukupno stalno opterećenje: Gk(1) = Gk2+Gk1 = 159.60 kN
7.2.2.) Korisno opterećenje
pk1 = 1.5×4.0×4.8 = 28.80 kN
7.2.3.) Snijeg
Sk1 = Sk2 = 19.2 kN
7.2.4.) Vjetar
Wk1 = Wk2 = -17.47 kN
Wk2Gk(1)Sk2 pk1
3.6
0
14
7.3.) Stup prizemlja
7.3.1.) Stalno opterećenje
Gk0 = Gk1 = 110.80 kN Gk(0) = Gk(1)+Gk0 = 270.40 kN
7.3.2.) Korisno opterećenje
pk0 = pk1 = 28.80 kN ukupno korisno opterećenje: pk(0) = pk1+pk0 = 2×28.80 = 57.6 kN
7.3.3.) Snijeg Sk(0) = Sk2 = 19.2 kN
7.3.4.) Vjetar Wk(0) = Wk2 = -17.47 kN
7.4.) Kombinacije opterećenja za glavni stup
7.4.1.) Glavni stup II kata
1.) G + S Fd = 1.35×Gk2+1.5×Sk2 = 1.35×48.80+1.5×19.2 = 94.68 kN 2.) G + W ; IGkI>IWkI
a.) dominantno je stalno opterećenje Fd = 1.35×Gk2+0×Wk2 = 1.35×48.80 = 65.88 kN
b.) dominantan je vjetar Fd = 1.0×Gk2+1.5×Wk2 = 1.0×48.80+1.5×(-17.47) = 22.59 kN 3.) G + S + W Fd = 1.35×Gk2+0.9×(1.5×Sk2+0×Wk) = 1.35×48.80+0.9×1.5×19.2 = 91.80 kN
7.4.2.) Glavni stup I kata
1.) G + S Fd = 1.35×Gk(1)+1.5×Sk2 = 1.35×159.60+1.5×19.2 = 244.26 kN 2.) G + P
Wk2Gk(0) Sk2 pk(0)
3.6
0
15
Fd = 1.35×Gk(1)+1.5×pk1 = 1.35×159.60+1.5×28.80 = 258.66 kN 3.) G + W ; IGkI>IWkI
a.) dominantno je stalno opterećenje Fd = 1.35×Gk(1)+0×Wk2 = 1.35×159.60 = 215.46 kN
b.) dominantan je vjetar Fd = 1.0×Gk(1)+1.5×Wk2 = 1.0×159.60+1.5×(-17.47) = 133.39 kN 4.) G + S + P + W Fd = 1.35×Gk(1)+0.9×(1.5×Sk2+1.5×pk1+0×Wk2) = 1.35×159.60+0.9×(1.5×19.2+1.5×28.80) = 280.26 kN
7.4.3.) Glavni stup prizemlja
1.) G + S Fd = 1.35×Gk(0)+1.5×Sk2 = 1.35×270.40+1.5×19.2 = 393.84 kN 2.) G + P Fd = 1.35×Gk(0)+1.5×pk(0) = 1.35×270.40+1.5×28.8 = 408.24 kN 3.) G + W
a.) dominantno je stalno opterećenje Fd = 1.35×Gk(0)+0×Wk2 = 1.35×270.40 = 365.04 kN
b.) dominantan je vjetar Fd = 1.0×Gk(0)+1.5×Wk2 = 1.0×270.40+1.5×(-17.47) = 296.61 kN 4.) G + S + P + W Fd = 1.35×Gk(0)+0.9×(1.5×Sk2+1.5×pk(0)+0×Wk2) = 1.35×270.40+0.9×(1.5×19.2+1.5×28.8) = 429.84 kN
8.) SEKUNDARNI STUP
8.1.) Stalno opterećenje
vlastita težina 10.0 kN obloga 1.0×2.40×3.6 = 8.64 kN
-------------------------------------- Gk = 18.64 kN
8.2.) Vjetar
Wk = (0.8+0.3)×1.3×2.40 = 3.43 kN/m'
8.3.) Kombinacija opterećenja
Gd = 1.35×Gk = 1.35×16.0 = 21.60 kN
Wd = 1.5×Wk = 1.5×3.43 = 5.15 kN/m'
3.6
0
Gk
Wk
16
9.) VERTIKALNA POPREČNA STABILIZACIJA
Gk2 = 48.80 kN Sk2 = 19.2 kN Wk2 = -17.47 kN Gk1 = Gk0 = 110.8 kN Pk1 = pko = 28.80 kN W'k = 2×RHPS = 2×23.52 = 47.04 kN W''k = ((0.8+0.4)×1.3×3.6×19.2)×0.5 =53.91 kN
9.1.) Kombinacija opterećenja 1.) G + S 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 65.88 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.50×Sk2 = 1.50×19.20 = 28.80 kN
2.) G + P 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 65.80 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.50×pk1 = 1.50 ×28.80 = 43.20 kN 1.50×pk0 = 1.50 ×28.80 = 43.20 kN 3.) G + W 1.0×Gk2 = 1.0×48.48 = 48.80 kN 1.0×Gk1 = 1.0×110.8 = 110.8 kN 1.0×Gk0 = 1.0×110.8 = 110.8 kN 1.5×Wk2 = 1.5×(-17.47) = 26.21 kN 1.5×W'k = 1.5×47.04 = 70.56 kN 1.5×W''k = 1.5×53.91 = 80.87 kN 4.) G + S + W + P 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 67.34 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 0.9×1.5×pk1 = 0.9×1.5×28.80 = 38.88 kN 0.9×1.5×pk0 = 0.9×1.5×28.80 = 38.88 kN 0.9×1.5×Sk2 = 0.9×1.5×19.2 = 25.92 kN 0.9×0×Wk2 = 0 kN 0.9×1.5×W'k = 0.9×1.5×47.04 = 63.50 kN 0.9×1.5×W''k = 0.9×1.5×53.91 = 72.78 kN
W''k
W''k
Gk0 pk0
W'k
Gk1
Wk2Gk2 Sk2
pk1
17
10.) VERTIKALNA UZDUŽNA STABILIZACIJA
Gk2 = 48.80 kN Sk2 = 19.20 kN Wk2 = -17.47 kN Gk1 = Gk0 = 110.8 kN Pk1 = pko = 28.80 kN W'k = 2×RHus= 2×21.20 = 46.40kN W''k = ((0.8+0.4)×1.3×3.6×16.0/2) = 44.93 kN
10.1.) Kombinacija opterećenja 1.) G + S 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 65.88 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.50×Sk2 = 1.50×19.20 = 28.80 kN 2.) G + P 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 65.88 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.50×pk1 = 1.50 ×28.80 = 43.20 kN 1.50×pk0 = 1.50 ×28.80 = 43.20 kN 3.) G + W 1.0×Gk2 = 1.0×48.80 = 48.80 kN 1.0×Gk1 = 1.0×110.8 = 110.8 kN 1.0×Gk0 = 1.0×110.8 = 110.8 kN 1.5×Wk2 = 1.5×(-17.47) = 26.21 kN 1.5×W'k = 1.5×46.40= 69.60kN 1.5×W''k = 1.5×44.93 = 67.39 kN 4.) G + S + W + P 1.35×Gk2 = 1.35×48.80 = 65.88 kN 1.35×Gk1 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 1.35×Gk0 = 1.35×110.8 = 149.58 kN 0.9×1.5×pk1 = 0.9×1.5×28.80 = 38.88 kN 0.9×1.5×pk0 = 0.9×1.5×28.80 = 38.88 kN 0.9×1.5×Sk2 = 0.9×1.5×19.20 = 25.92 kN 0.9×0×Wk2 = 0 kN 0.9×1.5×W'k = 0.9×1.5×46.40 = 62 64 kN 0.9×1.5×W''k = 0.9×1.5×44.93 = 60.66 kN
W''k
W''k
Gk0 pk0
W'k
Gk1
Wk2Gk2 Sk2
pk1
18
11.) DIMENZIONIRANJE Zadano: S355 fy = 355 N/mm
2
fu = 510 N/mm2
11.1.) Vlačni element a.) Statički sustav
Nsd Nsd
Nsd = 1.5×7.64 = 11.46 kN
Nsd =mo
yfA
Abrutto=
5.35
1.146.11
y
mosd
f
N = 0.355 cm
2
Nsd =0.9 x mo
yfA
Abrutto=
5.35
1.146.112
y
msd
f
N = 0.37 cm
2
4
d2 = 0.96 d = 0.96 cm
odabrano: 12 Ab = 1.13 cm
2
An = 0.84 cm2
uvjet 1: Nsd Npl,Rd
1pl.rd =mo
yb fA
=
1.1
5.3513.1 = 36,47 kN
11.46 < 36.47 zadovoljava uvjet 2: Nsd Nn,Rd
Nn.rd = 0.9×25.1
0.5184.09.0
2
m
un fA
= 30.84 kN
11.46 < 30.84 zadovoljava
19
11.2.) Tlačni element
Nsd Nsd
Nsd = 1.5×Nsk = 1.5×13.0 = 19.5 kN odabrano: 60.3×3.2
A = 5.74 cm
2 i = 2.02 cm
11.2.1.) Klasifikacija poprečnog presjeka
2.3
3.60
t
d = 18.8 < 50× 2 = 33.0
poprečni presjek klase 1.
11.2.2.) Otpornost poprečnog presjeka na tlak
Nsd Nc9Rd
Nc,Rd = 1.1
5.3574.5fA
mo
y
= 185.25 kN
19.5 < 185.25 zadovoljava
11.2.3.) Otpornost elementa na izvijanje
Nsd Nd,Rd
Li = 240 cm
02.2
240
i
li = 118.81
1
i = 76.4 za S355
4.76
81.118 = 1.55
očitano za liniju izvijanja a: = 0.3521
20
Nb,Rd = 1.1
5.3574.53521.0
0
m
gfA
= 65.22 kN
19.50 < 65.22 zadovoljava
11.3.) Dimenzioniranje glavnog nosača
A
Nsd
B
gd
FdFd/2
Nsd
Fd/2
qd = 3.13 kN/m' Fd = 26.32 kN/m' Nsd = 1.5×0.9×Nsk = 1.5×0.9×16.25 = 21.93 kN A = 33.83 kN B = 33.83 kN
20.67
M dijagram
T dijagram
20.67
13.16
13.16
40.60
11.3.1.) Granično stanje uporabljivosti
qd = 3.13 kN/m' q = qd fg+s = 480/200 = 2.4 cm fs = 480/250 = 1.92 cm Gk = 15.32 kN Sk = 24.24 kN P = 1.0 x Gk + 1.0 x Sk = 39.56 kN
21
a.) Stalno + snijeg
IE
LP
IE
Lqf sg
34
48
1
384
5=
II
21000
48056.39
48
1
21000
4800313.0
384
5 34
<200
L
I = 2237.03 cm4
b.) Snijeg
IE
LP
IE
Lqf sg
34
48
1
384
5=
II
21000
48024.24
48
1
21000
4800313.0
384
5 34
I = 1537.37 cm
4
Odabir I profila
ODABRANO: HEA 180 Tip poprečnog presjeka: valjani Površina poprečnog presjeka: 45.25 cm
2
Momenti tromosti: Iy = 2510.0 cm4
Iz = 924.6 cm4
Momenti otpora: WY = 293.6 cm3
Wz = 102.7 cm3
Statički moment površine: SY = 162.45 cm3
Konst. Krivljenja: Iw = 60.21x10-3
cm6
Torzijska konstanta: It = 14.80 cm4
Radijus tromosti: iY = 7.45 cm iz = 924.6 cm Visina presjeka: h = 171 mm Širina pojasnice: b = 180 mm Duljina pojasnice: tt = 9.5 mm Ravni dio hrpta: d = 122 mm Debljina hrpta: tw = 6.0 mm
Osnovni materijal
S355
Granica popuštanja fy = 355 N/mm2
Vlačna čvrstoća fu = 510 N/mm2
Modul elastičnosti E = 210000 N/mm2
Poissonov koeficijent = 0.3
Parcijalni faktori sigurnosti
mo = 1.10
m1 = 1.10
m2 = 1.25
22
11.3.2.) Klasifikacija poprečnog presjeka Nsd = 21.93 kN
Mysd = 40.60 kNm
provjera hrpta:
0.6
122
wt
d = 20.33 33 x = 26.73
d = h-2×tf-2×r = 160-2×7.4-2×9 = 127.2 hrbat klase 1 provjera pojasnice
5.9
2
180
2 ff t
b
t
c = 9.47 10× = 8.1 11 x = 8.91 15 x =12.15
pojasnica klase 3 poprečni presjek klase 3
11.3.3.) Shear lag efekt
20
4800
20
0 L
c =240m zadovoljava
2
180
2
bc =90mm
11.4.) Otpornost poprečnog presjeka
11.4.1.) Otpornost poprečnog presjeka u tlaku
Nc,Rd = Npl,Rd = 1.1
5.3525.45
mo
yfA
= 1460.34 kN
uvjet nosivosti: Nsd < Nc,Rd 21.93 1460.34 kN zadovoljava
11.4.3.) Otpornost poprečnog presjeka na savijanje
McRd = 1.1
5.359.324
mo
ypl fW
= 10485.41 Nm = 104.85 kNm
Mysd = 40.60 kNm Uvjet nosivosti: Mysd < McRd 40.60 kNm < 104.85 kNm zadovoljava
23
11.4.4.) Posmična otpornost porečnog presjeka
0.6
122
wt
d = 20.33 69 = 55.89
-nije potrebna provjera hrpta na posmik Posmična površina: Av2 = 1.04×h×tw = 10.67 cm
2
VplzRd = 1.13
5.3567.10
32
mo
y
v
fA
= 198.81 kN
Uvjet nosivosti:
Vzsd < Vplzd 20.67 kN < 198.81 kN zadovoljava
11.4.5.) M, N, V interakcije
Razina uzdužne sile: Nsd = 21.93 kN 0.25×Nrd = 0.25×1460.34 = 365.08 kN Nsd < 0.25 Nrd niska razina uzdužnih sila Poprečna sila: Vzsd = 20.67 kN 0.25×Vpl,zrd = 49.7kN Vzsd < 0.25×Vplzrd zadovoljava Elastična interakcijska formula (za klasu 3):
nM
M
M
M
Rdz
Sdz
Rdy
Sdy 1
,
,
,
, n =
Rd
Sd
N
N
34.1460
93.211
85.104
60.40 0.38 0.98
- interakcija M - N zadovoljava
24
11.5.) Otpornost elementa izloženog djelovanju M i N
11.5.1.) Uzdužna tlačna otpornost y – y z – z
lcy = 480 cm
42.6445.7
480
y
iy
yi
l
84.041.76
42.64
1
y
y
95.0180
171
b
h
2.1b
h
tf = 9.5 mm < 40 mm - mjerodavna linija izvijanja: a
- faktori redukcije: y = 0.7721
NbyRd = y ×NcRd
NbyRd = 0.7721×1460.34 = 1127.52 kN Nsd NbyRd 21.93 kN < 1127.52 kN
liz = 240 cm
25.06.924
240
z
iz
zi
l
0033.041.76
25.0
1
z
z
- mjerodavna linija izvijanja: b
- faktori redukcije: z = 1.0
NbzRd = z ×NcRd
NbzRd = 1x 1460.34 = 1460.34 kN Nsd NbzRd 21.93 < 1460.34 kN
11.5.2.) Otpornost elementa na savijanje
2
2
z2
t2
z
w
2
w22
z2
1ki )gc(IE
IG)lk(
I
I
k
kgc
)lk(
IEcM
kw = k = 1.0 c1 = 1.879 c2 = 0
= 0
L = 240 cm g = 0 mm
6.92421000
80.148077240
6.924
1021.60
240
6.92421000879.1
2
23
2
2
kiM
Mki = 62788.79 kNcm = 627.88 kNm
4.042.08.62788
5.359.324,
ki
yyel
ltM
fW
-dolazi do bočnog izvijanja -za valjane profile mjerodavna je linija izvijanja: a
9474.0lt
25
Moment otpornosti bočnog izvijanja
1.1
5.359.3249474.0
1
,
,
m
yyel
ltRdb
fWM
= 9933.87 kMcm = 99.33 kNcm
Uvjet nosivosti: Mysd MbRd
40.60 kNm < 99.33 kNm
11.5.3.) Interakcija M – N bez problema bočnog izvijanja
1
11
m
yply
ysdy
m
y
y
sd
fW
Mk
fA
N
5.1;1
y
yy
sdy
y kfA
Nk
9.0)42( Myy
972.0)44.12(81.0 y
5.101.15.3525.457721.0
93.21972.01
yk
0.141.0
1.1
5.359.324
406001.1
1.1
5.3525.457721.0
93.21
11.5.4.) Interakcija M – N sa problemom bočnog izvijanja
1
11
m
yely
lt
ysdlt
m
y
z
sd
fW
Mk
fA
N
0.1;1
lt
yz
sdlt
lt kfA
Nk
90.0;15.015.0 ltmltzlt
8.1Mlt
9015.015.08.10.015.0 lt
0.199.05.3525.450.1
93.2115.01
ltk
26
141.0
1.1
5.359.3249474.0
406099.0
1.1
5.3525.450.1
93.21
11.6.) Proračun spojeva
Uvjet:
NSd FV, Rd , FV, Rd = Mb
Rk,VF22
Fv, Rk =
22
N22 MbSd
Mb = 1.25
NSd = 10.35x1.5 = 15.53 kN mjerodavno
Fv, Rk = 4
25.153.15 = 4.85 kN
Odabrano: Vijak: M12 (kV5.6) za t =10 mm i S235 Promjer vijka: d = 12 mm Promjer rupe: do = 13 mm Preporučene vrijednosti: e1 = 30 mm p1 = 40 mm e2 = 25 mm Sila za t = 10 mm FB,Rk = 117.7 kN
11.6.1.) Dokaz sigurnosti
Anetto = 2x(5-1.3)x0.6 = 4.44 cm
2
Abrutto = 2x5.0x0.6 = 6.00 cm
2
Uvjet granice popuštanja
1.1
5.3560.9fAN
mo
ybrutto
Sd
= 309.82 kN
15.53 kN 309.82 kN zadovoljava Uvjet granice čvrstoće
25.1
0.5144.69.0fA9.0N
2m
unettoSd
= 236.50 kN
15.53 kN 236.50 kN zadovoljava Otpornost vijka na odrez Fu, Rk = 25.30 kN za jedan vijak, jednoreznu površinu
27
NSd Fu,Rd Karakteristična otpornost na odrez za dva odrezna vijka
Fu, Rd = 25.1
3.2522F
Mb
Rk,u
= 80.96 kN
15.53 kN 80.96 kN zadovoljava Otpornost na pritisak po omotaču rupe osnovnog materijala Karakteristična otpornost na pritisak po omotaču rupe osnovnog materijala Fb, Rk = 117.70 kN za jedan vijak Računska otpornost na pritisak po omotaču rupe osnovnog materijala za jedan vijak
Fb, Rd = 25.1
70.117F
Mb
Rk,b
= 94.16 kN
Računska otpornost na pritisak po omotaču rupe osnovnog materijala za dva vijka
Fb,Rd = 2x Fb,Rd = 2x94.16 = 188.32 kN
15.53 kN 188.32 kN
odabrano: 13
top related