Obliczenia statyczne
Transkrypt
Obliczenia statyczne
Obliczenia statyczne 1.Zestaw obciążeń/ 0.1. Śnieg Rodzaj: śnieg Typ: zmienne 0.1.1. Śnieg Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu qk = 0,90 kN/m2 przyjęto zgodnie ze zmianą do normy Az1, jak dla strefy II. Współczynnik kształtu C = 0,80 jak dla dachu jednospadowego. 11° C C1 Charakterystyczna wartość obciążenia śniegiem: Qk = 0,9 kN/m2 · 0,8 = 0,72 kN/m2. Obliczeniowa wartość obciążenia śniegiem: Qo = 1,08 kN/m2, γf = 1,50. 0.2. Ciężar blachy Rodzaj: ciężar Typ: stałe 0.2.1. Ciężar Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 0,11 kN/m2. Obliczeniowe wartości obciążenia: Qo1 = 0,12 kN/m2, γf1 = 1,10, 2 Qo2 = 0,10 kN/m , γf2 = 0,90. Składniki obciążenia: Nowy składnik Qk = 0,107 kN/m2 = 0,11 kN/m2. Qo1 = 0,12 kN/m2, γf1 = 1,10, 2 Qo2 = 0,10 kN/m , γf2 = 0,90. 0.3.1. Ciężar oświetlenia i nagłośnienia Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 0,3 kN/m2. Obliczeniowe wartości obciążenia: Qo1 = 0,33 kN/m2, γf1 = 1,10, 2 Qo2 = 0,27 kN/m , γf2 = 0,90. 2. Ramay Nazwa: r1.rmt WĘZŁY: 1 2 3 5 4 4,000 6 4,200 3,000 7,000 5,500 V=4,000 H=19,700 WĘZŁY: -----------------------------------------------------------------Nr: X [m]: Y [m]: Nr: X [m]: Y [m]: -----------------------------------------------------------------1 0,000 4,000 4 19,700 4,000 2 4,200 4,000 5 14,200 4,000 3 7,200 4,000 6 4,200 0,000 -----------------------------------------------------------------PODPORY: P o d a t n o ś c i -----------------------------------------------------------------Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] -----------------------------------------------------------------1 przesuwna 0,0 0,000E+00* 3 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 6 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 ------------------------------------------------------------------ OSIADANIA: -----------------------------------------------------------------Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: -----------------------------------------------------------------B r a k O s i a d a ń ------------------------------------------------------------------ PRĘTY: 1 2 3 4 4,000 5 4,200 3,000 7,000 5,500 2 2 2 43 1 2 3 4 V=4,000 H=19,700 PRZEKROJE PRĘTÓW: 4,000 5 1 4,200 3,000 7,000 5,500 V=4,000 H=19,700 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub 22 - cięgno -----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: -----------------------------------------------------------------1 00 1 2 4,200 0,000 4,200 1,000 2 S IKS-1000-16 2 00 2 3 3,000 0,000 3,000 1,000 2 S IKS-1000-16 3 00 3 5 7,000 0,000 7,000 1,000 2 S IKS-1000-16 4 00 5 4 5,500 0,000 5,500 1,000 4-3 5 10 2 6 0,000 -4,000 4,000 1,000 1 I 400 HEB ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: -----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: -----------------------------------------------------------------1 198,0 57680 10820 721 721 30,0 2 Stal St3 2 195,2 314732 10012 6295 6295 100,0 2 Stal St3 3 152,6 90842 6308 3028 3028 60,0 2 Stal St3 4 200,6 296008 6314 5920 5920 100,0 2 Stal St3 ------------------------------------------------------------------ STAŁE MATERIAŁOWE: -----------------------------------------------------------------Materiał: Moduł E: Napręż.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] -----------------------------------------------------------------2 Stal St3 205000 215,000 1,20E-05 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA: 3,60 1 2 7,50 6,00 4,50 3,60 3 4 5 OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) -----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: -----------------------------------------------------------------Grupa: A "" Zmienne γf= 1,00 1 Liniowe 0,0 3,60 3,60 0,00 4,20 2 Liniowe 0,0 3,60 4,50 0,00 3,00 Grupa: B "" Zmienne γf= 1,00 3 Liniowe 0,0 4,50 6,00 0,00 7,00 4 Liniowe 0,0 6,00 7,50 0,00 5,50 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu Kombinatoryka obciążeń ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: -----------------------------------------------------------------Grupa: Znaczenie: ψd: γf: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. 1,10 A -"" Zmienne 1 1,00 1,00 B -"" Zmienne 1 1,00 1,00 ------------------------------------------------------------------ RELACJE GRUP OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Grupa obc.: Relacje: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. ZAWSZE A -"" EWENTUALNIE B -"" EWENTUALNIE ------------------------------------------------------------------ KRYTERIA KOMBINACJI OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Nr: Specyfikacja: -----------------------------------------------------------------1 ZAWSZE : EWENTUALNIE: A+B ------------------------------------------------------------------ MOMENTY-OBWIEDNIE: -622,6 -622,6 -127,9 -127,9 -22,1 -22,1 -122,1 -122,1 1 12,2 89,1 12,2 89,1 2 5 TNĄCE-OBWIEDNIE: 3 4 31,3 7,4 94,1 20,2 17,7 1 -8,2 -36,42 -48,7 45,5 45,5 8,4 8,4 3 4 3 4 5 -234,7 -244,7 NORMALNE-OBWIEDNIE: 252,41 28,2 2 5 245,5 21,4 SIŁY PRZEKROJOWE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 4,200 89,1* 17,7 0,0 B 0,000 -0,0* 7,4 0,0 0,000 0,0 31,3* 0,0 AB 0,000 0,0 31,3 0,0* AB 4,200 89,1 17,7 0,0* B 0,000 0,0 31,3 0,0* AB 4,200 89,1 17,7 0,0* B 2 0,000 3,000 3,000 3,000 0,000 3,000 0,000 89,1* -622,6* -622,6 -622,6 89,1 -622,6 89,1 -234,7 -239,7 -244,7* -244,7 -234,7 -244,7 -234,7 3 7,000 0,000 0,000 -22,1* -622,6* -622,6 8,4 94,1 94,1* 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* B B AB AB B AB B 0,0 0,0 0,0 B B 4 0,000 7,000 0,000 7,000 -622,6 -127,9 -622,6 -127,9 94,1 45,5 94,1 45,5 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* AB AB AB AB 5,500 0,000 0,000 0,000 5,500 0,000 5,500 -0,0* -127,9* -127,9 -127,9 -0,0 -127,9 -0,0 0,0 45,5 45,5* 45,5 -0,0 45,5 -0,0 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* B B B B B B 5 0,000 0,0* 0,0 252,4 B 4,000 0,0* 0,0 245,5 B 0,000 0,0* 0,0 252,4 B 4,000 0,0* 0,0 245,5 B 0,000 0,0 0,0* 252,4 B 4,000 0,0 0,0* 245,5 B 0,000 0,0 0,0 252,4* B 4,000 0,0 0,0 21,4* A -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne NAPĘŻENIA-OBWIEDNIE: 1 2 3 4 5 NAPRĘŻENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: SigmaG: SigmaD: Sigma: Kombinacja obciążeń: --------------[MPa] Ro -----------------------------------------------------------------1 0,000 0,000* 0,0 A 4,200 -0,066* -14,1 B 4,200 0,066* 14,1 B 0,000 -0,000* -0,0 A 2 3,000 0,460* 98,9 AB 3 4 0,000 0,000 3,000 -0,066* 0,000 7,000 7,000 0,000 0,460* 0,016* 0,000 5,500 5,500 0,000 0,101* 0,000* 0,066* -0,460* -14,1 14,1 -98,9 B B AB AB -0,016* -0,460* 98,9 3,5 -3,5 -98,9 B -0,000* -0,101* 21,6 0,0 -0,0 -21,6 AB B 5 0,000 0,059* 12,7 B 4,000 0,005* 1,1 A 0,000 0,059* 12,7 B 4,000 0,005* 1,1 A -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne REAKCJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: H[kN]: V[kN]: R[kN]: M[kNm]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,0* 31,3 31,3 AB 0,0* 7,4 7,4 0,0 31,3* 31,3 AB 0,0 7,4* 7,4 0,0 31,3 31,3* AB 3 0,0* 0,0* 0,0 0,0 0,0 338,7 68,9 338,7* 68,9* 338,7 338,7 68,9 338,7 68,9 338,7* AB AB AB 6 0,0* -21,4 21,4 A 0,0* -245,5 245,5 B 0,0* -37,1 37,1 0,0 -21,4* 21,4 A 0,0 -245,5* 245,5 B 0,0 -245,5 245,5* B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne PRZEMIESZCZENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,00000 0,00000 AB 0,00000 2 0,00000 0,00025 0,00025 3 B B 0,00000 0,00000 AB 0,00000 4 0,00000 0,05122 5 0,05122 B B 0,02314 B B 0,00000 0,02314 6 0,00000 0,00000 B 0,00000 ------------------------------------------------------------------ DEFORMACJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: L/f: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 23154,8 AB 2 6224,3 B 3 2138,3 AB 4 15148,2 AB 5 1,0000E+30 ------------------------------------------------------------------ NOŚNOŚĆ PRĘTÓW: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Przekrój:Pręt: Warunek: Wykorzystanie: Kombinacja obc. -----------------------------------------------------------------1 5 Napręż.(1) 6,2% B 2 1 Zgin.(54) 6,6% B 2 Napręż.(1) 49,1% AB 3 SGU 56,8% B B 3 4 SGU 70,5% 4 4 SGU 70,5% B -----------------------------------------------------------------ZŁĄCZE POŁĄCZENIE DOCZOŁOWE SPAWANE Zadanie: r1; węzel nr: 5 1020 10 3 S 1000x300x14x12 10 S IKS-1000-16 10 10 370 370x1020x10 Siły przekrojowe w odległości lo = 0 mm od węzła: M = -22,1 kNm, V = 8,4 kN, N = 0,0 kN. Przyjęto blachę czołową o wymiarach 370×1020 mm i grubości t = 10 mm ze stali St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Nośność spoin: Przyjęto spoiny o grubości a = 3 mm Kład spoin daje następujące wielkości: A = 99,72 cm2, Av = 58,32 cm2, Ix = 146619,3 cm4, Naprężenia: Iy = 4312,5 cm4. τ || = V / Av = (8,4 / 58,32) ×10 = 1,4 MPa, σ = M x y 22,1×50,3×10³ = -7,6 MPa = 146619,3 Ix σ⊥ = σ / 2 = -7,6 / 2 = -5,4 MPa Dla Re = 235 MPa, współczynnik χ wynosi 0,70. Napr ę ż e ni a zr e duk owane : W miejscu występowania największych naprężeń zredukowanych τ || = 0,0 MPa. χ σ ⊥2 + 3 ( τ ||2 + τ ⊥2 ) = 0,70× 5,4 2 + 3×(0,0 2 + 5,4 2) = 7,5 < 215 = fd Najwi ę k sz e napr ęże ni a pr ost opa dł e : σ = M x y 22,1×50,3×10³ = -7,6 MPa = 146619,3 Ix σ⊥ = σ / 2 = 5,4 < 215 = fd POŁĄCZENIE DOCZOŁOWE SPAWANE Zadanie: r1; węzel nr: 3 3 S IKS-1000-16 10 S IKS-1000-16 1020 10 370x1020x10 10 10 370 Siły przekrojowe w odległości lo = 0 mm od węzła: M = -122,1 kNm, V = -20,2 kN, N = 0,0 kN. Przyjęto blachę czołową o wymiarach 370×1020 mm i grubości t = 10 mm ze stali St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Nośność spoin: Przyjęto spoiny o grubości a = 3 mm Kład spoin daje następujące wielkości: A = 99,72 cm2, Av = 58,32 cm2, Ix = 146619,3 cm4, Naprężenia: τ || = V / Av = (20,2 / 58,32) ×10 = 3,5 MPa, σ = Iy = 4312,5 cm4. M x y 122,1×50,3×10³ = = -41,9 MPa 146619,3 Ix σ⊥ = σ / 2 = -41,9 / 2 = -29,6 MPa Dla Re = 235 MPa, współczynnik χ wynosi 0,70. Napr ę ż e ni a zr e duk owane : W miejscu występowania największych naprężeń zredukowanych τ || = 0,0 MPa. χ σ ⊥2 + 3 ( τ ||2 + τ ⊥2 ) = 0,70× 29,6 2 + 3×(0,0 2 + 29,6 2) = 41,5 < 215 = fd Najwi ę k sz e napr ęże ni a pr ost opa dł e : σ = M x y 122,1×50,3×10³ = = -41,9 MPa 146619,3 Ix σ⊥ = σ / 2 = 29,6 < 215 = fd POŁĄCZENIE DOCZOŁOWE NA ŚRUBY Zadanie: r1; węzel nr: 2 8 370x1020x42 8 8 60 60 60 10 7 1020 M20 - 10.9 60 50 S IKS-1000-16 10 S IKS-1000-16 50 150 50 I 400 HEB 370 8 Przyjęto połączenie sprężane kategorii D na śruby M20 klasy 10.9. Siły przekrojowe w odległości lo = 150 mm od węzła: M = 6,7 kNm, V = 37,2 kN, N = 0,0 kN. Nośność śruby: Pole przekroju śruby: As = 245,0 mm2, Av = 314,2 mm2. Rm = 1040 MPa, Re = 940 MPa, Nośność śruby: SRt = min {0,65 Rm As; 0,85 Re As } = 165,6 kN, SRr = 0,85 SRt = 0,85×165,6 = 140,8 kN, SRv = 0,45 Rm Av = 0,45×1040×314,2×10-3 = 147,0 kN. Siła sprężająca: So = 0,7 Rm As = 0,7×1040×245,0×10-3 = 178,4 kN. Blacha czołowa: 8 8 Przyjęto blachę czołową o wymiarach 370×1020 mm ze stali St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Dla połączenia niesprężanego, przy c = 109 i bs = 60 ≤ 2(c+d) tmin = 1,2 c S Rt 109×165,6×10³ = 1,2× = 47 mm 60×195 bs f d Dla połączenia sprężanego: tmin = d 3 3 Rm 1000 = 20× 1040 / 1000 = 20 mm tmin = max {47; 20} = 47 mm. Przyjęto grubość blachy czołowej t = 42 mm. Nośność połączenia: Współczynnik efektu dźwigni wynosi: β = 2,67 - t / tmin = 2,67 - 42 / 47 = 1,78, przyjęto β = 1,78 ⇒ 1/β = 0,56. Nośn ość na z ginanie Nośność dla stanu granicznego zerwania śrub: MRt = SRt Σ i mi ωti yi = 165,6×(4×0,56×893+4×0,56×943)×10-3 = 684,7 kNm. Warunek stanu granicznego nośności połączenia: M = 6,7 < 684,7 = MRt Nośn ość na śc i nani e Siła poprzeczna przypadająca na jedną śrubę Sv = V / n = 37,2 / 12 = 3,1 kN Siła rozciągająca w śrubie od siły osiowej St = 0,0 kN, od zginania St = 1,6 kN. Siła przenoszona poprzez tarcie: SRs = αs µ ( SRt - St ) m = 1,0×0,20×( 165,6 - 0,0 ) ×1 = 33,1 kN Warunek nośności połączenia: Sv = 3,1 < 33,1 = Srs Nośność spoin: Przyjęto spoiny o grubości zależnej od grubości ścianki a = 0,60×t. Kład spoin daje następujące wielkości: A = 246,48 cm2, Av = 136,08 cm2, Ix = 375777,6 cm4, Naprężenia: τ || = V / Av = (37,2 / 136,08) ×10 = 2,7 MPa, σ = Iy = 11537,1 cm4. M x y 6,7×48,6×10³ = = 0,9 MPa 375777,6 Ix σ⊥ = σ / 2 = 0,9 / 2 = 0,6 MPa Dla Re = 235 MPa, współczynnik χ wynosi 0,70. Napr ę ż e ni a zr e duk owane : W miejscu występowania największych naprężeń zredukowanych τ || = 2,7 MPa. χ σ ⊥2 + 3 ( τ ||2 + τ ⊥2 ) = 0,70× 0,6 2 + 3×(2,7 2 + 0,6 2) = 3,4 < 195 = fd Najwi ę k sz e napr ęże ni a pr ost opa dł e : σ = M x y 6,7×50,8×10³ = = 0,9 MPa 375777,6 Ix σ⊥ = σ / 2 = 0,6 < 195 = fd PODSTAWA SŁUPA wg PN-B-03215:1998 Zadanie: r1; węzel nr: 6 . 6 6 14 10 6 14 10 600 300 140 208 16 3010 136 192 480 192 136 1030 140 36 528 36 8 14 6 14 6 I 400 HEB 6 10 20 200 10x200 810 d=24 Przyjęto zakotwienie słupa na śruby fajkowe d=24 ze stali St3S w fundamencie wykonanym z betonu klasy B25. Moment dokręcenia śrub Ms = 0,20 kNm. Dodatkowy moment uwzględniający wyboczenie słupa: ∆M = N (1 / ϕ - 1) W / A = [225,5×(1 / 1,000 - 1) 721,33 / 198,00] ×10-2 = 0,0 kNm. Siły przekrojowe sprowadzone do środka blachy podstawy: M = 0,0 kNm, N = 225,5 kN, V = 0,0 kN, e = 0 mm Nośność śrub kotwiących: SRt = min{0,65 Rm As; 0,85 Re As} = min{0,65×375×353,0×10-3; 0,85×225×353,0×10-3} = min{86,0; 67,5} = 67,5 kN. Sprawdzenie zakotwienia śrub przy założeniu, SRa ≥ SRt . SRa = π d la fbd = π×24×810×(0,24× 20,0 )×10-3 = = 68,3 > 67,5 = SRt Nośność połączenia: fb = 0,8 fcd = 0,8×11,1 = 8,9 MPa Przy ściskaniu osiowym pole docisku wynosi: c = 0,58 t f d / f b = 0,58×20× 205/8,9 = 56 mm Ac = Abe = 2880,00 cm2 Nc = 225,5 < 2557,4 = 2880,00×8,9×10-1 = Ac fb = NRc Dla rozciągania osiowego nośność połączenia wynosi: Nt = 225,5 < 270,0 = 4×67,5 = n SRt = NRt Nośność na siłę poprzeczną: Siła poprzeczna działająca na podstawę słupa V = 0,0 kN, musi być przeniesiona przez śruby kotwiące. - ścinanie i docisk śrub kotwiących: V = 0,0 < 238,3 = 4×(0,45×375×353,0)×10-3 = n (0,45 Rm Av) = n SRv V = 0,0 < 179,0 = 7×4×242×11,1×10-3 = 7 n d2 fcd = VRj Blacha podstawy: Przyjęto blachę podstawy o wymiarach 600×480 mm ze stali St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Grubość blachy dla pola o wymiarach b = 150 2a = 200 mm (c = 114), opartego na 3 krawędziach: td = 2,2 S 28,2×10³ = 10 < 20 = t = 2,2× 7,23×205 Ω fd Nośność przekroju blach trapezowych i blachy podstawy: Charakterystyka przekroju: y = 42 mm, Jx = 4781,8 cm4 Wx = 269,2 cm3, Av = 40,0 cm2 Siły działające na przekrój: M1 = σd b c2 / 2 = (0,0×480×1502 / 2) ×10-6 = 0,0 kNm, M2 = nZ (c - es) = 56,4×(150-36)×10-3 = 6,4 kNm. V1 = σd b c = 0,0×480×150×10-3 = 0,0 kN, V2 = nZ = 56,4 kN. Naprężenia: σM = M / W = (6,4 / 269,2) ×103 = 23,9 MPa, τ = V / Av = (56,4 / 40,0) ×10 = 14,1 MPa σ= σ M2 + 3 τ 2 = 23,9² + 3×14² = 34,1 < 215 = fd Nośność spoin poziomych: Przyjęto spoiny o grubości zależnej od grubości ścianki a = 0,60×t. Siła przenoszona przez spiony wynosi F = 0,25 N = 56,4 kN. Kład spoin daje następujące wielkości: A = 280,25 cm2, Av = 229,56 cm2, Ix = 70675,4 cm4, Naprężenia: τ || = V / Av = (0,0 / 229,56) ×10 = 0,0 MPa, σ = Iy = 69066,5 cm4. F 56,4×10 = = 2,0 MPa A 280,25 σ⊥ = σ / 2 = 2,0 / 2 = 1,4 MPa Naprężenia pochodzące od siły rozwarstwiającej między blachami pionowymi i blachą podstawy: - dla naprężeń docisku τ || = Q S / bs J = 0,0×310,6×10 = 0,0 MPa 4,4×4782 - dla sił w kotwach 56,4×310,6×10 = 8,3 MPa 4,4×4782 τ || = Q S / bs J = Dla Re = 225 MPa, współczynnik χ wynosi 0,70. Napr ę ż e ni a zr e duk owane : W miejscu występowania największych naprężeń zredukowanych τ || = 8,3 MPa. χ σ ⊥2 + 3 ( τ ||2 + τ ⊥2 ) = 0,70× 1,4 2 + 3×(8,3 2 + 1,4 2) = 10,3 < 205 = fd Najwi ę k sz e napr ęże ni a pr ost opa dł e : σ = F 56,4×10 = = 2,0 MPa A 280,25 σ⊥ = σ / 2 = 1,4 < 205 = fd Nośność spoin pionowych: Przyjęto 8 spoiny o grubości a = 7 mm i długości 200 mm. Kład spoin daje następujące wielkości: A = 112,00 cm2, Io = Ix + Iy = 25204,6+3733,3 = 28937,9 cm4. Naprężenia w spoinach: τF = F / A = (56,4 / 112,00) ×10 = 5,0 MPa, τM = Mo r / Io = (0,0×18,0 / 28937,9) ×103 = 0,0 MPa, Dla Re = 235 MPa, współczynniki α wynoszą α⊥ = 0,9, α|| = 0,8. Nośność spoin: τF = 5,0 < 164,0 = 0,8×205 = α|| fd ( τ M + τ F cosθ ) 2 + ( τ F sin θ ) 2 = (0,0+5,0×0,55) 2 + (5,0×0,83) 2 = = 5,0 < 184,5 = 0,9×205 = α⊥ fd WYMIAROWANIE Pręt nr 1 Zadanie: r1 Przekrój: S IKS-1000-16 Y x Wymiary przekroju: X 1000,0 S IKS-1000-16 h=1000,0 g=10,0 s=350,0 t=14,0. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=314732,0 Jyg=10012,0 A=195,20 ix=40,2 iy=7,2 Jw=2,432E+07 Jt=96,9 is=40,8. Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=14,0. y 350,0 Siły przekrojowe: xa = 2,625; xb = 1,575. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Mx = -18,6 kNm, Vy = 0,1 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 2,9 MPa σC = -2,9 MPa. Stateczność lokalna. xa = 2,625; xb = 1,575. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 4. Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 4200,0 mm. Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9): σC / ϕp fd = 0,014 < 1 Przyjęto, że przekrój wymiarowany będzie w stanie krytycznym. Współczynniki redukcji nośności przekroju: - dla zginana względem osi X: ψx = ϕp = 1,000 Naprężenia: xa = 2,625; xb = 1,575. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 2,9 MPa σC = -2,9 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 2,9 MPa - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 97,2 cm2 ψoc = 1,000 τ = 0,0 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 2,9 = 2,9 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 0,0 / 1,000 = 0,0 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 2,9 2 + 3×0,0 2 = 2,9 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 1,000 χ2 = 0,300 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 0,763 lw = 0,763×4,200 = 3,205 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: dla lo = 4,200 χ1 = 1,000 dla lo = 4,200 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne lw = 1,000×4,200 = 4,200 m ⇒ µ = 1,000 - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 4,200 m. Długość wyboczeniowa lω = 4,200 m. Siły krytyczne: Nz = Nx = π 2 EJ 3,14²×205×314732,0 -2 10 = 620078,8 kN = 3,205² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×10012,0 -2 10 = 11483,5 kN = 4,200² lw 2 1 1 π 2 EJϖ + GJT = 40,8² 2 2 is lϖ ( ) 3,14²×205×2,43E+07 -2 10 + 80×96,9×10 2 4,200² = 17229,6 kN Zwichrzenie: Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 0,000 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×11483,5 + (0,000×11483,5) 2 + 0,0002×0,4082×11483,5×17229,6 = 0,0 Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: λ L = 0. Nośność przekroju na zginanie: xa = 2,625; xb = 1,575. - względem osi X MR = ψ Wc fd = 1,000×6294,6×215×10-3 = 1353,3 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000 wynosi ϕL = 1,000 Warunek nośności (54): Mx 18,6 = = 0,014 < 1 1,000×1353,3 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 0,000; xb = 4,200. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 ϕpv AV fd = 0,58×0,720×97,2×215×10-1 = 872,9 kN Vo = 0,3 VR = 261,9 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 14,0 < 872,9 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 2,625; xb = 1,575. - dla zginania względem osi X: Vy = 0,1 < 261,9 = Vo MR,V = MR = 1353,3 kNm Warunek nośności (55): Mx = 18,6 = 0,014 < 1 1353,3 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 4,200. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Dodatkowo przyjęto usztywnienie środnika o rozstawie a1 = 4200,0 mm. kc = ( 15 + 25 co tf 215 ) = ( 15 + 25× 128,0 ) × 972,0 hw tw fd 14,0×215 = 21,644 10,0×215 kc ≤ co / tw = 128,0 /10,0 = 12,800 Przyjęto kc= 12,800 Warunek dodatkowy: kc ≤ 20 215 = 20× fd 215 = 20,000 215 Siła może zmieniać położenie na pręcie. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 0,0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,c = kc tw2 ηc fd = 12,800×(10,0)2×1,000×215×10-3= 275,2 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 275,2 = PR,c Złożony stan środnika xa = 0,000; xb = 4,200. Siły przekrojowe przypadające na środnik i nośności środnika: Nw = 0,0 NRw = 2089,8 kN Mw = 0,0 MRw = 338,5 kNm V = 14,0 VR = 872,9 kN P = 0,0 PRc = 275,2 kN Przyjęto, że zastosowane zostaną żebra w miejscu występowania siły skupionej (P = 0). Współczynnik niestateczności ścianki wynosi: ϕp = 1,000. Warunek nośności środnika: Nw Mw P 2 Nw Mw P V + + ) − 3 ϕp ( + ) + ( )2 = NRw MRw PRc NRw MRw PRc VR ( ( 0,0 0,0 2 0,0 0,0 0,0 14,0 2 0,0 + + ) - 3×1,000×( + ) + ( ) = 0,000 < 1 2089,8 338,5 275,2 872,9 2089,8 338,5 275,2 Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 0,1 mm agr = l / 350 = 4200 / 350 = 12,0 mm amax = 0,1 < 12,0 = agr Pręt nr 2 Zadanie: r1 Przekrój: S IKS-1000-16 Y x X 1000,0 Wymiary przekroju: S IKS-1000-16 h=1000,0 g=10,0 s=350,0 t=14,0. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=314732,0 Jyg=10012,0 A=195,20 ix=40,2 iy=7,2 Jw=2,432E+07 Jt=96,9 is=40,8. Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=14,0. y 350,0 Siły przekrojowe: xa = 3,000; xb = 0,000. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Mx = 122,1 kNm, Vy = -53,6 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 19,4 MPa σC = -19,4 MPa. Stateczność lokalna. xa = 3,000; xb = 0,000. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 4. Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 3000,0 mm. Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9): σC / ϕp fd = 0,089 < 1 Przyjęto, że przekrój wymiarowany będzie w stanie krytycznym. Współczynniki redukcji nośności przekroju: - dla zginana względem osi X: ψx = ϕp = 1,000 Naprężenia: xa = 3,000; xb = 0,000. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 19,4 MPa σC = -19,4 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 19,4 MPa ψoc = 1,000 - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 97,2 cm2 τ = 5,5 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 19,4 = 19,4 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 5,5 / 1,000 = 5,5 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 18,9 2 + 3×5,5 2 = 21,1 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 0,483 χ2 = 0,538 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 0,689 dla lo = 3,000 lw = 0,689×3,000 = 2,067 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: χ1 = 1,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne lw = 1,000×3,000 = 3,000 m ⇒ µ = 1,000 dla lo = 3,000 - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 3,000 m. Długość wyboczeniowa lω = 3,000 m. Siły krytyczne: Nz = Nx = π 2 EJ 3,14²×205×314732,0 -2 10 = 1490436,8 kN = 2,067² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×10012,0 -2 10 = 22507,7 kN = 3,000² lw 2 1 1 π 2 EJϖ + GJ T = 40,8² is 2 lϖ 2 ( ) 3,14²×205×2,43E+07 -2 10 + 80×96,9×10 2 3,000² = 33322,7 kN Zwichrzenie: Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 0,000 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×22507,7 + (0,000×22507,7) 2 + 0,0002×0,4082×22507,7×33322,7 = 0,0 Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: λ L = 0. Nośność przekroju na zginanie: xa = 3,000; xb = 0,000. - względem osi X MR = ψ Wc fd = 1,000×6294,6×215×10-3 = 1353,3 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000 wynosi ϕL = 1,000 Warunek nośności (54): Mx 122,1 = 0,090 < 1 = 1,000×1353,3 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 3,000; xb = 0,000. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 ϕpv AV fd = 0,58×0,720×97,2×215×10-1 = 872,9 kN Vo = 0,3 VR = 261,9 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 53,6 < 872,9 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 3,000; xb = 0,000. - dla zginania względem osi X: Vy = 53,6 < 261,9 = Vo MR,V = MR = 1353,3 kNm Warunek nośności (55): Mx = 122,1 = 0,090 < 1 1353,3 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 3,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Dodatkowo przyjęto usztywnienie środnika o rozstawie a1 = 3000,0 mm. kc = ( 15 + 25 co tf 215 ) = ( 15 + 25× 128,0 ) × 972,0 hw tw fd 14,0×215 = 21,644 10,0×215 kc ≤ co / tw = 128,0 /10,0 = 12,800 Przyjęto kc= 12,800 Warunek dodatkowy: kc ≤ 20 215 = 20× fd 215 = 20,000 215 Siła może zmieniać położenie na pręcie. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 1,9 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,25 - 0,5 σc / fd = 1,25 - 0,5×1,9 / 215 = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,c = kc tw2 ηc fd = 12,800×(10,0)2×1,000×215×10-3= 275,2 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 275,2 = PR,c Złożony stan środnika xa = 3,000; xb = 0,000. Siły przekrojowe przypadające na środnik i nośności środnika: Nw = 0,0 NRw = 2089,8 kN Mw = 29,7 MRw = 338,5 kNm V = -53,6 VR = 872,9 kN P = 0,0 PRc = 275,2 kN Przyjęto, że zastosowane zostaną żebra w miejscu występowania siły skupionej (P = 0). Współczynnik niestateczności ścianki wynosi: ϕp = 1,000. Warunek nośności środnika: Nw Mw P 2 Nw Mw P V + + ) − 3 ϕp ( + ) + ( )2 = NRw MRw PRc NRw MRw PRc VR ( ( 0,0 29,7 0,0 2 0,0 29,7 0,0 53,6 2 + + ) - 3×1,000×( + ) + ( ) = 0,011 < 1 2089,8 338,5 275,2 2089,8 338,5 275,2 872,9 Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 0,1 mm agr = l / 350 = 3000 / 350 = 8,6 mm amax = 0,1 < 8,6 = agr Pręt nr 3 Zadanie: r1 Przekrój: S IKS-1000-16 Y x X 1000,0 Wymiary przekroju: S IKS-1000-16 h=1000,0 g=10,0 s=350,0 t=14,0. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=314732,0 Jyg=10012,0 A=195,20 ix=40,2 iy=7,2 Jw=2,432E+07 Jt=96,9 is=40,8. Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=14,0. y 350,0 Siły przekrojowe: xa = 0,000; xb = 7,000. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Mx = 122,1 kNm, Vy = 20,2 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 19,4 MPa σC = -19,4 MPa. Stateczność lokalna. xa = 0,000; xb = 7,000. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 4. Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 7000,0 mm. Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9): σC / ϕp fd = 0,089 < 1 Przyjęto, że przekrój wymiarowany będzie w stanie krytycznym. Współczynniki redukcji nośności przekroju: - dla zginana względem osi X: ψx = ϕp = 1,000 Naprężenia: xa = 0,000; xb = 7,000. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 19,4 MPa σC = -19,4 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 19,4 MPa ψoc = 1,000 - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 97,2 cm2 τ = 2,1 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 19,4 = 19,4 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 2,1 / 1,000 = 2,1 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 19,4 2 + 3×0,0 2 = 19,4 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 0,300 χ2 = 1,000 węzły przesuwne ⇒ µ = 2,213 dla lo = 7,000 lw = 2,213×7,000 = 15,491 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: χ1 = 1,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne lw = 1,000×7,000 = 7,000 m ⇒ µ = 1,000 dla lo = 7,000 - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 7,000 m. Długość wyboczeniowa lω = 7,000 m. Siły krytyczne: Nx = π 2 EJ 3,14²×205×314732,0 -2 10 = 26536,0 kN = 15,491² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×10012,0 -2 10 = 4134,1 kN = 7,000² lw 2 1 1 π 2 EJϖ Nz = 2 + GJ T = 40,8² is lϖ 2 ( ) 3,14²×205×2,43E+07 -2 10 + 80×96,9×10 2 7,000² = 6500,8 kN Zwichrzenie: Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 1,230, B = 1,230. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 1,230 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×4134,1 + (0,000×4134,1) 2 + 1,2302×0,4082×4134,1×6500,8 = 2600,8 Smukłość względna dla zwichrzenia wynosi: λL = 115 , MR / Mcr = 1,15× 1353,3 / 2600,8 = 0,830 Nośność przekroju na zginanie: xa = 0,000; xb = 7,000. - względem osi X MR = ψ Wc fd = 1,000×6294,6×215×10-3 = 1353,3 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,830 wynosi ϕL = 0,824 Warunek nośności (54): Mx 122,1 = = 0,109 < 1 0,824×1353,3 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 0,000; xb = 7,000. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 ϕpv AV fd = 0,58×0,720×97,2×215×10-1 = 872,9 kN Vo = 0,3 VR = 261,9 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 20,2 < 872,9 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 0,000; xb = 7,000. - dla zginania względem osi X: Vy = 20,2 < 261,9 = Vo MR,V = MR = 1353,3 kNm Warunek nośności (55): Mx = 122,1 = 0,090 < 1 1353,3 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 7,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Dodatkowo przyjęto usztywnienie środnika o rozstawie a1 = 7000,0 mm. kc = ( 15 + 25 co tf 215 ) = ( 15 + 25× 128,0 ) × 972,0 hw tw fd 14,0×215 = 21,644 10,0×215 kc ≤ co / tw = 128,0 /10,0 = 12,800 Przyjęto kc= 12,800 Warunek dodatkowy: kc ≤ 20 215 = 20× fd 215 = 20,000 215 Siła może zmieniać położenie na pręcie. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 18,9 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,25 - 0,5 σc / fd = 1,25 - 0,5×18,9 / 215 = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,c = kc tw2 ηc fd = 12,800×(10,0)2×1,000×215×10-3= 275,2 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 275,2 = PR,c Złożony stan środnika xa = 0,000; xb = 7,000. Siły przekrojowe przypadające na środnik i nośności środnika: Nw = 0,0 NRw = 2089,8 kN Mw = 29,7 MRw = 338,5 kNm V = 20,2 VR = 872,9 kN P = 0,0 PRc = 275,2 kN Przyjęto, że zastosowane zostaną żebra w miejscu występowania siły skupionej (P = 0). Współczynnik niestateczności ścianki wynosi: ϕp = 1,000. Warunek nośności środnika: ( Nw Mw P 2 Nw Mw P V + + ) − 3 ϕp ( + ) + ( )2 = NRw MRw PRc NRw MRw PRc VR ( 0,0 29,7 0,0 2 0,0 29,7 0,0 20,2 2 + + ) - 3×1,000×( + ) + ( ) = 0,008 < 1 2089,8 338,5 275,2 2089,8 338,5 275,2 872,9 Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y wynoszą: amax = 4,0 mm agr = l / 350 = 14000 / 350 = 40,0 mm amax = 4,0 < 40,0 = agr Pręt nr 4 Zadanie: r1 Przekrój: Y Wymiary przekroju: x X 1000,0 h=1000,0 g=12,0 s=300,0 t=14,0. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=296007,9 Jyg=6314,0 A=200,64 ix=38,4 iy=5,6 Jw=1,531E+07 Jt=111,7 is=38,8. Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=14,0. y 300,0 Siły przekrojowe: xa = 0,000; xb = 5,500. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Mx = 22,1 kNm, Vy = 8,4 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 3,7 MPa σC = -3,7 MPa. Stateczność lokalna. xa = 0,000; xb = 5,500. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 4. Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 5500,0 mm. Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9): σC / ϕp fd = 0,017 < 1 Przyjęto, że przekrój wymiarowany będzie w stanie krytycznym. Współczynniki redukcji nośności przekroju: - dla zginana względem osi X: ψx = ϕp = 1,000 Naprężenia: xa = 0,000; xb = 5,500. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 3,7 MPa σC = -3,7 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 3,7 MPa ψoc = 1,000 - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 116,6 cm2 τ = 0,7 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 3,7 = 3,7 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 0,7 / 1,000 = 0,7 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 3,6 2 + 3×0,7 2 = 3,8 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 0,415 χ2 = 1,000 węzły przesuwne ⇒ µ = 2,349 dla lo = 5,500 lw = 2,349×5,500 = 12,920 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: χ1 = 1,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 1,000 dla lo = 5,500 lw = 1,000×5,500 = 5,500 m - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 5,500 m. Długość wyboczeniowa lω = 5,500 m. Siły krytyczne: Nz = Nx = π 2 EJ 3,14²×205×296007,9 -2 10 = 35881,1 kN = 12,919² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×6314,0 -2 10 = 4223,1 kN = 5,500² lw 2 1 1 π 2 EJϖ + GJT = 38,8² 2 2 is lϖ ( ) 3,14²×205×1,53E+07 -2 10 + 80×111,7×10 2 5,500² = 7389,8 kN Zwichrzenie: Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 0,000 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×4223,1 + (0,000×4223,1) 2 + 0,0002×0,3882×4223,1×7389,8 = 0,0 Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: λ L = 0. Nośność przekroju na zginanie: xa = 0,000; xb = 5,500. - względem osi X MR = ψ Wc fd = 1,000×5920,2×215×10-3 = 1272,8 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000, przy założeniu spawania zmechanizowanego, wynosi ϕL = 1,000 Warunek nośności (54): Mx 22,1 = 0,017 < 1 = 1,000×1272,8 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 0,000; xb = 5,500. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 ϕpv AV fd = 0,58×0,864×116,6×215×10-1 = 1257,0 kN Vo = 0,3 VR = 377,1 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 8,4 < 1257,0 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 0,000; xb = 5,500. - dla zginania względem osi X: Vy = 8,4 < 377,1 = Vo MR,V = MR = 1272,8 kNm Warunek nośności (55): Mx = 22,1 = 0,017 < 1 1272,8 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 5,500. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Dodatkowo przyjęto usztywnienie środnika o rozstawie a1 = 5500,0 mm. kc = ( 15 + 25 co tf 215 128,0 ) = ( 15 + 25× )× 972,0 hw tw fd 14,0×215 = 19,758 12,0×215 kc ≤ co / tw = 128,0 /12,0 = 10,667 Przyjęto kc= 10,667 Warunek dodatkowy: kc ≤ 20 215 = 20× fd 215 = 20,000 215 Siła może zmieniać położenie na pręcie. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 3,6 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,25 - 0,5 σc / fd = 1,25 - 0,5×3,6 / 215 = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,c = kc tw2 ηc fd = 10,667×(12,0)2×1,000×215×10-3= 330,2 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 330,2 = PR,c Złożony stan środnika xa = 0,000; xb = 5,500. Siły przekrojowe przypadające na środnik i nośności środnika: Nw = 0,0 NRw = 2507,8 kN Mw = 6,8 MRw = 406,3 kNm V = 8,4 VR = 1257,0 kN P = 0,0 PRc = 330,2 kN Przyjęto, że zastosowane zostaną żebra w miejscu występowania siły skupionej (P = 0). Współczynnik niestateczności ścianki wynosi: ϕp = 1,000. Warunek nośności środnika: ( ( Nw Mw P 2 Nw Mw P V + + ) − 3 ϕp ( + ) + ( )2 = NRw MRw PRc NRw MRw PRc VR 0,0 6,8 0,0 2 0,0 6,8 0,0 8,4 + + ) - 3×1,000×( + ) + ( ) 2 = 0,000 < 1 2507,8 406,3 330,2 2507,8 406,3 330,2 1257,0 Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y wynoszą: amax = 8,7 mm agr = l / 350 = 25000 / 350 = 71,4 mm amax = 8,7 < 71,4 = agr Pręt nr 5 Zadanie: r1 Przekrój: I 400 HEB X Wymiary przekroju: Y y 300,0 I 400 HEB h=400,0 g=13,5 s=300,0 t=24,0 r=27,0. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=57680,0 Jyg=10820,0 A=198,00 ix=17,1 iy=7,4 Jw=3817152,0 Jt=368,8 is=18,6. Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=205 MPa dla g=24,0. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1. x 400,0 Siły przekrojowe: xa = 0,000; xb = 4,000. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A N = 28,2 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 1,4 MPa σC = 1,4 MPa. Naprężenia: xa = 0,000; xb = 4,000. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 1,4 MPa σC = 1,4 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 1,4 ∆σ = 0,0 MPa ψot = 1,000 Warunki nośności: σet = σ / ψot + ∆σ = 1,4 / 1,000 + 0,0 = 1,4 < 205 MPa Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 4,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 1,4 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,W = co tw ηc fd = 355,0×13,5×1,000×205×10-3 = 982,5 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 982,5 = PR,W Rama r2 WĘZŁY: 1 2 3 7 5 4 4,000 6 1,500 4,200 3,000 5,500 5,500 V=4,000 H=19,700 WĘZŁY: -----------------------------------------------------------------Nr: X [m]: Y [m]: Nr: X [m]: Y [m]: -----------------------------------------------------------------1 0,000 4,000 5 14,200 4,000 2 4,200 4,000 6 4,200 0,000 3 7,200 4,000 7 8,700 4,000 4 19,700 4,000 -----------------------------------------------------------------PODPORY: P o d a t n o ś c i -----------------------------------------------------------------Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] -----------------------------------------------------------------1 przesuwna 0,0 0,000E+00* 6 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 7 przesuwna 0,0 0,000E+00* ----------------------------------------------------------------OSIADANIA: -----------------------------------------------------------------Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: -----------------------------------------------------------------B r a k O s i a d a ń ------------------------------------------------------------------ PRĘTY: 1 2 3 4 5 4,000 6 1,500 4,200 3,000 5,500 5,500 V=4,000 H=19,700 PRZEKROJE PRĘTÓW: 2 2 2 2 43 1 2 3 4 5 4,000 6 1 1,500 4,200 3,000 5,500 5,500 V=4,000 H=19,700 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub 22 - cięgno -----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: -----------------------------------------------------------------1 00 1 2 4,200 0,000 4,200 1,000 2 S IKS-1000-16 2 00 2 3 3,000 0,000 3,000 1,000 2 S IKS-1000-16 3 00 3 7 1,500 0,000 1,500 1,000 2 S IKS-1000-16 4 00 7 5 5,500 0,000 5,500 1,000 2 S IKS-1000-16 5 00 5 4 5,500 0,000 5,500 1,000 4-3 6 10 2 6 0,000 -4,000 4,000 1,000 1 I 400 HEB ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: -----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: -----------------------------------------------------------------1 198,0 57680 10820 721 721 30,0 2 Stal St3 2 195,2 314732 10012 6295 6295 100,0 2 Stal St3 3 152,6 90842 6308 3028 3028 60,0 2 Stal St3 4 200,6 296008 6314 5920 5920 100,0 2 Stal St3 ------------------------------------------------------------------ STAŁE MATERIAŁOWE: -----------------------------------------------------------------Materiał: Moduł E: Napręż.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] -----------------------------------------------------------------2 Stal St3 205000 215,000 1,20E-05 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA: 3,60 1 2 3 7,50 6,00 4,50 4,82 3,60 4 5 6 OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) -----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: -----------------------------------------------------------------Grupa: A "" Zmienne γf= 1,00 1 Liniowe 0,0 3,60 3,60 0,00 4,20 2 Liniowe 0,0 3,60 4,50 0,00 3,00 Grupa: B "" Zmienne γf= 1,00 3 Liniowe 0,0 4,50 4,82 0,00 1,50 4 Liniowe 0,0 4,82 6,00 0,00 5,50 5 Liniowe 0,0 6,00 7,50 0,00 5,50 -----------------------------------------------------------------================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu Kombinatoryka obciążeń ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: -----------------------------------------------------------------Grupa: Znaczenie: ψd: γf: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. 1,10 A -"" Zmienne 1 1,00 1,00 B -"" Zmienne 1 1,00 1,00 ------------------------------------------------------------------ RELACJE GRUP OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Grupa obc.: Relacje: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. ZAWSZE A -"" EWENTUALNIE B -"" EWENTUALNIE -----------------------------------------------------------------KRYTERIA KOMBINACJI OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Nr: Specyfikacja: -----------------------------------------------------------------1 ZAWSZE : EWENTUALNIE: A+B ------------------------------------------------------------------ MOMENTY-OBWIEDNIE: -488,6 -488,6 -283,0 -283,0 -93,7 -93,7 -48,3 -48,3 1 12,1 12,1 2 106,4 106,4 3 -127,9 -127,9 -22,1 -22,1 4 5 6 TNĄCE-OBWIEDNIE: 84,5 34,9 7,9 21,8 1 45,5 45,5 8,4 8,4 17,7 -8,2 -11,82-26,2 -26,2 3 -28,7 6 -127,3 -135,1-144,7 -135,1 4 5 NORMALNE-OBWIEDNIE: 149,11 3,6 2 3 4 5 6 142,2 -3,3 SIŁY PRZEKROJOWE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 4,200 106,4* 21,8 0,0 B 0,000 -0,0* 7,9 0,0 0,000 -0,0 34,9* 0,0 AB 0,000 -0,0 34,9 0,0* AB 4,200 106,4 21,8 0,0* B 0,000 -0,0 34,9 0,0* AB 4,200 106,4 21,8 0,0* B 2 0,000 3,000 3,000 3,000 0,000 3,000 0,000 106,4* -283,0* -278,8 -283,0 106,4 -283,0 106,4 -127,3 -132,3 -135,1* -132,3 -127,3 -132,3 -127,3 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* B B AB B B B B 3 0,000 1,500 1,500 1,500 0,000 1,500 0,000 -48,3* -488,6* -488,6 -488,6 -283,0 -488,6 -283,0 -29,0 -141,8 -144,7* -144,7 -132,3 -144,7 -132,3 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* A B AB AB B AB B 4 5,500 0,000 0,000 0,000 5,500 0,000 5,500 -22,1* -488,6* -488,6 -488,6 -127,9 -488,6 -127,9 8,4 84,5 84,5* 84,5 45,5 84,5 45,5 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* B B AB AB AB AB 5 5,500 0,000 0,000 0,000 5,500 0,000 5,500 0,0* -127,9* -127,9 -127,9 -0,0 -127,9 -0,0 -0,0 45,5 45,5* 45,5 -0,0 45,5 -0,0 0,0 0,0 0,0 0,0* 0,0* 0,0* 0,0* B B AB AB AB AB 6 0,000 0,0* 0,0 149,1 B 4,000 0,0* 0,0 142,2 B 0,000 0,0* 0,0 149,1 B 4,000 0,0* 0,0 142,2 B 0,000 0,0 0,0* 149,1 B 4,000 0,0 0,0* 142,2 B 0,000 0,0 0,0 149,1* B 4,000 0,0 0,0 -3,3* A -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne NAPĘŻENIA-OBWIEDNIE: 1 2 3 4 5 6 NAPRĘŻENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: SigmaG: SigmaD: Sigma: Kombinacja obciążeń: --------------[MPa] Ro -----------------------------------------------------------------1 0,000 0,000* 0,0 AB 4,200 -0,079* -16,9 B 4,200 0,079* 16,9 B 0,000 -0,000* -0,0 AB 2 3 3,000 0,000 0,000 3,000 0,209* -0,079* 1,500 0,361* 0,079* -0,209* 45,0 -16,9 16,9 -45,0 77,6 B B B B AB 4 5 0,000 0,000 1,500 0,036* 0,000 5,500 5,500 0,000 0,361* 0,016* 0,000 5,500 5,500 0,000 0,101* -0,000* -0,036* -0,361* 7,7 -7,7 -77,6 A A AB AB -0,016* -0,361* 77,6 3,5 -3,5 -77,6 AB 0,000* -0,101* 21,6 -0,0 0,0 -21,6 AB A A AB 6 0,000 0,035* 7,5 B 4,000 -0,001* -0,2 A 0,000 0,035* 7,5 B 4,000 -0,001* -0,2 A -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne REAKCJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: H[kN]: V[kN]: R[kN]: M[kNm]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,0* 34,9 34,9 AB 0,0* 7,9 7,9 0,0 34,9* 34,9 AB 0,0 7,9* 7,9 0,0 34,9 34,9* AB 6 0,0* 0,0* 0,0* 0,0 0,0 0,0 3,3 -142,2 -15,1 3,3* -142,2* -142,2 3,3 142,2 15,1 3,3 142,2 142,2* A B A B B 7 0,0* 229,2 229,2 AB 0,0* 46,4 46,4 0,0 229,2* 229,2 AB 0,0 46,4* 46,4 0,0 229,2 229,2* AB -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne PRZEMIESZCZENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,00000 0,00000 AB 0,00000 2 0,00000 0,00014 3 0,00014 B B 0,00081 B B 0,03513 B B 0,01386 B B 0,00000 0,00081 4 0,00000 0,03513 5 0,00000 0,01386 6 0,00000 0,00000 B 0,00000 7 0,00000 0,00000 AB 0,00000 ------------------------------------------------------------------ DEFORMACJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: L/f: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 20187,5 AB 2 17823,0 B 3 8954,3 B 4 3248,4 AB 5 15148,2 AB 6 1,0000E+30 ------------------------------------------------------------------ NOŚNOŚĆ PRĘTÓW: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Przekrój:Pręt: Warunek: Wykorzystanie: Kombinacja obc. -----------------------------------------------------------------1 6 Napręż.(1) 3,7% B 2 1 Zgin.(54) 7,9% B 2 Napręż.(1) 23,1% B 3 Napręż.(1) 37,1% AB 4 Zgin.(54) 36,1% AB 3 5 SGU 48,4% B 4 5 SGU 48,4% B ------------------------------------------------------------------ 3. Płatwie. PŁATEW 5+5M Nazwa: .rmt WĘZŁY: 1 2 5,000 3 5,000 H=10,000 WĘZŁY: -----------------------------------------------------------------Nr: X [m]: Y [m]: -----------------------------------------------------------------1 0,000 0,000 2 5,000 0,000 3 10,000 0,000 -----------------------------------------------------------------PODPORY: P o d a t n o ś c i -----------------------------------------------------------------Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] -----------------------------------------------------------------1 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 2 przesuwna 0,0 0,000E+00* 3 przesuwna 0,0 0,000E+00* ------------------------------------------------------------------ OSIADANIA: -----------------------------------------------------------------Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: -----------------------------------------------------------------B r a k O s i a d a ń ------------------------------------------------------------------ PRĘTY: 1 2 5,000 5,000 H=10,000 PRZEKROJE PRĘTÓW: 1 1 1 2 5,000 5,000 H=10,000 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub 22 - cięgno -----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: -----------------------------------------------------------------1 00 1 2 5,000 0,000 5,000 1,000 1 I 140 2 00 2 3 5,000 0,000 5,000 1,000 1 I 140 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: -----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: -----------------------------------------------------------------1 18,3 573 35 82 82 14,0 2 Stal St3 ------------------------------------------------------------------ STAŁE MATERIAŁOWE: -----------------------------------------------------------------Materiał: Moduł E: Napręż.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] -----------------------------------------------------------------2 Stal St3 205000 215,000 1,20E-05 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA: 4,50 4,50 1 4,50 2 OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) -----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: -----------------------------------------------------------------Grupa: B "" Zmienne γf= 1,00 1 Liniowe 0,0 4,50 4,50 0,00 5,00 2 Liniowe 0,0 4,50 4,50 0,00 5,00 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu Kombinatoryka obciążeń ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: -----------------------------------------------------------------Grupa: Znaczenie: ψd: γf: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. 1,10 B -"" Zmienne 1 1,00 1,00 ------------------------------------------------------------------ RELACJE GRUP OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Grupa obc.: Relacje: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. ZAWSZE B -"" EWENTUALNIE ------------------------------------------------------------------ KRYTERIA KOMBINACJI OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Nr: Specyfikacja: -----------------------------------------------------------------1 ZAWSZE : EWENTUALNIE: B ------------------------------------------------------------------ MOMENTY-OBWIEDNIE: -14,6 -14,6 -0,5 -0,5 1 2 TNĄCE-OBWIEDNIE: 14,6 8,7 0,5 0,3 1 -0,5 -0,3 2 -8,7 -14,6 NORMALNE-OBWIEDNIE: 1 2 SIŁY PRZEKROJOWE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 1,875 8,2* 0,0 0,0 B 5,000 -14,6* -14,6 0,0 B 5,000 -14,6 -14,6* 0,0 B 5,000 -14,6 -14,6 0,0* B 1,875 8,2 0,0 0,0* B 5,000 -14,6 -14,6 0,0* B 1,875 8,2 0,0 0,0* B 2 3,125 0,000 0,000 8,2* -14,6* -14,6 -0,0 14,6 14,6* 0,0 0,0 0,0 B B B 0,000 -14,6 14,6 0,0* B 3,125 8,2 -0,0 0,0* B 0,000 -14,6 14,6 0,0* B 3,125 8,2 -0,0 0,0* B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne NAPĘŻENIA-OBWIEDNIE: 1 2 NAPRĘŻENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: SigmaG: SigmaD: Sigma: Kombinacja obciążeń: --------------[MPa] Ro -----------------------------------------------------------------1 5,000 0,827* 177,8 B 1,875 -0,465* -100,0 B 1,875 0,465* 100,0 B 5,000 -0,827* -177,8 B 2 0,000 0,827* 177,8 B 3,125 -0,465* -100,0 B 3,125 0,465* 100,0 B 0,000 -0,827* -177,8 B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne REAKCJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: H[kN]: V[kN]: R[kN]: M[kNm]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,0* 8,7 8,7 B 0,0* 0,3 0,3 0,0 8,7* 8,7 B 0,0 0,3* 0,3 0,0 8,7 8,7* B 2 0,0* 0,0* 0,0 0,0 29,1 1,0 29,1* 1,0* 29,1 1,0 29,1 1,0 B B 0,0 29,1 29,1* B 3 0,0* 8,7 8,7 B 0,0* 0,3 0,3 0,0 8,7* 8,7 B 0,0 0,3* 0,3 0,0 8,7 8,7* B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne PRZEMIESZCZENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,00000 0,00000 B 0,00000 2 0,00000 0,00000 B 0,00000 3 0,00000 0,00000 B 0,00000 ------------------------------------------------------------------ DEFORMACJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: L/f: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 373,1 B 2 373,1 B ------------------------------------------------------------------ NOŚNOŚĆ PRĘTÓW: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Przekrój:Pręt: Warunek: Wykorzystanie: Kombinacja obc. -----------------------------------------------------------------1 1 SGU 93,5% B 2 SGU 93,5% B -----------------------------------------------------------------WYMIAROWANIE Pręt nr 1 Zadanie: nowe Przekrój: I 140 Y Wymiary przekroju: x X I 140 h=140,0 g=5,7 s=66,0 t=8,6 r=5,7. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=573,0 Jyg=35,2 A=18,30 ix=5,6 iy=1,4 Jw=1524,8 Jt=4,1 is=5,8. 140,0 Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=8,6. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1. y 66,0 Siły przekrojowe: xa = 5,000; xb = 0,000. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: Mx = 0,5 kNm, Vy = -0,5 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 6,0 MPa σC = -6,0 MPa. Naprężenia: xa = 5,000; xb = 0,000. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 6,0 MPa σC = -6,0 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 6,0 MPa - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 8,0 cm2 ψoc = 1,000 τ = 0,6 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 6,0 = 6,0 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 0,6 / 1,000 = 0,6 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 6,0 2 + 3×0,0 2 = 6,0 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 1,000 χ2 = 0,400 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 0,790 lw = 0,790×5,000 = 3,950 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: dla lo = 5,000 χ1 = 1,000 dla lo = 5,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne lw = 1,000×5,000 = 5,000 m ⇒ µ = 1,000 - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 5,000 m. Długość wyboczeniowa lω = 5,000 m. Siły krytyczne: Nz = Zwichrzenie: Nx = π 2 EJ 3,14²×205×573,0 -2 10 = 743,0 kN = 3,950² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×35,2 -2 10 = 28,5 kN = 5,000² lw 2 1 1 π 2 EJϖ + GJT = 5,8² 2 2 is lϖ ( ) 3,14²×205×1524,8 -2 10 + 80×4,1×10 2 5,000² = 1025,1 kN Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = loω =5000 mm: 35 iy β 215 / fd = 35×14 × 0,550 215 / 215 = 891 < 5000 = l1 Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem. Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 0,000 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×28,5 + (0,000×28,5) 2 + 0,0002×0,0582×28,5×1025,1 = 0,0 Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: λ L = 0. Nośność przekroju na zginanie: xa = 5,000; xb = 0,000. - względem osi X MR = αp W fd = 1,000×81,9×215×10-3 = 17,6 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000 wynosi ϕL = 1,000 Warunek nośności (54): Mx 0,5 = = 0,028 < 1 1,000×17,6 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 5,000; xb = 0,000. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 AV fd = 0,58×8,0×215×10-1 = 99,5 kN Vo = 0,6 VR = 59,7 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 0,5 < 99,5 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 5,000; xb = 0,000. - dla zginania względem osi X: Vy = 0,5 < 59,7 = Vo MR,V = MR = 17,6 kNm Warunek nośności (55): Mx = 0,5 = 0,028 < 1 17,6 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 5,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 0,0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,W = co tw ηc fd = 171,5×5,7×1,000×215×10 -3 = 210,2 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 210,2 = PR,W Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 0,4 mm agr = l / 350 = 5000 / 350 = 14,3 mm amax = 0,4 < 14,3 = agr PŁATEW 4+4M Nazwa: .rmt WĘZŁY: 1 2 4,000 3 4,000 H=8,000 WĘZŁY: -----------------------------------------------------------------Nr: X [m]: Y [m]: -----------------------------------------------------------------1 0,000 0,000 2 4,000 0,000 3 8,000 0,000 -----------------------------------------------------------------PODPORY: P o d a t n o ś c i -----------------------------------------------------------------Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] -----------------------------------------------------------------1 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 2 przesuwna 0,0 0,000E+00* 3 przesuwna 0,0 0,000E+00* ------------------------------------------------------------------ OSIADANIA: -----------------------------------------------------------------Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: -----------------------------------------------------------------B r a k O s i a d a ń ------------------------------------------------------------------ PRĘTY: 1 2 4,000 4,000 H=8,000 PRZEKROJE PRĘTÓW: 1 1 1 2 4,000 4,000 H=8,000 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub 22 - cięgno -----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: -----------------------------------------------------------------1 00 1 2 4,000 0,000 4,000 1,000 1 I 120 2 00 2 3 4,000 0,000 4,000 1,000 1 I 120 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: -----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: -----------------------------------------------------------------1 14,2 328 22 55 55 12,0 2 Stal St3 ------------------------------------------------------------------ STAŁE MATERIAŁOWE: -----------------------------------------------------------------Materiał: Moduł E: Napręż.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] -----------------------------------------------------------------2 Stal St3 205000 215,000 1,20E-05 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA: 4,50 4,50 1 4,50 2 OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) -----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: -----------------------------------------------------------------Grupa: B "" Zmienne γf= 1,00 1 Liniowe 0,0 4,50 4,50 0,00 4,00 2 Liniowe 0,0 4,50 4,50 0,00 4,00 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu Kombinatoryka obciążeń ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: -----------------------------------------------------------------Grupa: Znaczenie: ψd: γf: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. 1,10 B -"" Zmienne 1 1,00 1,00 ------------------------------------------------------------------ RELACJE GRUP OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Grupa obc.: Relacje: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. ZAWSZE B -"" EWENTUALNIE ------------------------------------------------------------------ KRYTERIA KOMBINACJI OBCIĄŻEŃ: -----------------------------------------------------------------Nr: Specyfikacja: -----------------------------------------------------------------1 ZAWSZE : EWENTUALNIE: B ------------------------------------------------------------------ MOMENTY-OBWIEDNIE: -9,2 -9,2 -0,2 -0,2 1 2 TNĄCE-OBWIEDNIE: 11,6 6,9 0,3 0,2 1 -0,3 -0,2 2 -6,9 -11,6 NORMALNE-OBWIEDNIE: 1 2 SIŁY PRZEKROJOWE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 1,500 5,2* 0,0 0,0 B 4,000 -9,2* -11,6 0,0 B 4,000 -9,2 -11,6* 0,0 B 4,000 -9,2 -11,6 0,0* B 1,500 5,2 0,0 0,0* B 4,000 -9,2 -11,6 0,0* B 1,500 5,2 0,0 0,0* B 2 2,500 0,000 0,000 5,2* -9,2* -9,2 -0,0 11,6 11,6* 0,0 0,0 0,0 B B B 0,000 -9,2 11,6 0,0* B 2,500 5,2 -0,0 0,0* B 0,000 -9,2 11,6 0,0* B 2,500 5,2 -0,0 0,0* B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne NAPĘŻENIA-OBWIEDNIE: 1 2 NAPRĘŻENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: x[m]: SigmaG: SigmaD: Sigma: Kombinacja obciążeń: --------------[MPa] Ro -----------------------------------------------------------------1 4,000 0,787* 169,1 B 1,500 -0,442* -95,1 B 1,500 0,442* 95,1 B 4,000 -0,787* -169,1 B 2 0,000 0,787* 169,1 B 2,500 -0,442* -95,1 B 2,500 0,442* 95,1 B 0,000 -0,787* -169,1 B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne REAKCJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: H[kN]: V[kN]: R[kN]: M[kNm]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,0* 6,9 6,9 B 0,0* 0,2 0,2 0,0 6,9* 6,9 B 0,0 0,2* 0,2 0,0 6,9 6,9* B 2 0,0* 0,0* 0,0 0,0 23,1 0,6 23,1* 0,6* 23,1 0,6 23,1 0,6 B B 0,0 23,1 23,1* B 3 0,0* 6,9 6,9 B 0,0* 0,2 0,2 0,0 6,9* 6,9 B 0,0 0,2* 0,2 0,0 6,9 6,9* B -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne PRZEMIESZCZENIA - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 0,00000 0,00000 B 0,00000 2 0,00000 0,00000 B 0,00000 3 0,00000 0,00000 B 0,00000 ------------------------------------------------------------------ DEFORMACJE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Pręt: L/f: Kombinacja obciążeń: -----------------------------------------------------------------1 420,3 B 2 420,3 B ------------------------------------------------------------------ NOŚNOŚĆ PRĘTÓW: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+"Kombinacja obciążeń" -----------------------------------------------------------------Przekrój:Pręt: Warunek: Wykorzystanie: Kombinacja obc. -----------------------------------------------------------------1 1 SGU 83,1% B 2 SGU 83,1% B -----------------------------------------------------------------WYMIAROWANIE Pręt nr 1 Zadanie: nowe Przekrój: I 120 Y Wymiary przekroju: x X I 120 h=120,0 g=5,1 s=58,0 t=7,7 r=5,1. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=328,0 Jyg=21,5 A=14,20 ix=4,8 iy=1,2 Jw=681,0 Jt=2,6 is=5,0. 120,0 Materiał: St3SX,St3SY,St3S,St3V,St3W. Wytrzymałość fd=215 MPa dla g=7,7. Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1. y 58,0 Siły przekrojowe: xa = 4,000; xb = 0,000. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: Mx = 0,2 kNm, Vy = -0,3 kN, N = 0,0 kN, Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 4,5 MPa σC = -4,5 MPa. Naprężenia: xa = 4,000; xb = 0,000. Naprężenia w skrajnych włóknach: σt = 4,5 MPa σC = -4,5 MPa. Naprężenia: - normalne: σ = 0,0 ∆σ = 4,5 MPa - ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 6,1 cm2 ψoc = 1,000 τ = 0,5 MPa ψov = 1,000 Warunki nośności: σec = σ / ψoc + ∆σ = 0,0 / 1,000 + 4,5 = 4,5 < 215 MPa τ ey = τ / ψov = 0,5 / 1,000 = 0,5 < 124,7 = 0.58×215 MPa σ 2e + 3 τ 2e = 4,5 2 + 3×0,0 2 = 4,5 < 215 MPa Długości wyboczeniowe pręta: - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy: χ1 = 1,000 χ2 = 0,400 węzły nieprzesuwne ⇒ µ = 0,790 lw = 0,790×4,000 = 3,160 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: dla lo = 4,000 χ1 = 1,000 dla lo = 4,000 χ2 = 1,000 węzły nieprzesuwne lw = 1,000×4,000 = 4,000 m ⇒ µ = 1,000 - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej µω = 1,000. Rozstaw stężeń zabezpieczających przed obrotem l oω = 4,000 m. Długość wyboczeniowa lω = 4,000 m. Siły krytyczne: Nz = Zwichrzenie: Nx = π 2 EJ 3,14²×205×328,0 -2 10 = 664,6 kN = 3,160² lw 2 Ny = π 2 EJ 3,14²×205×21,5 -2 10 = 27,2 kN = 4,000² lw 2 1 1 π 2 EJϖ + GJT = 5,0² 2 2 is lϖ ( ) 3,14²×205×681,0 -2 10 + 80×2,6×10 2 4,000² = 878,0 kN Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = loω =4000 mm: 35 iy β 215 / fd = 35×12 × 0,550 215 / 215 = 783 < 4000 = l1 Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem. Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = 0,00 cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000. Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×0,00 + 0,000 ×0,00 = 0,000 Mcr = ± Ao Ny + ( Ao Ny ) 2 + B 2 is 2 NyNz = 0,000×27,2 + (0,000×27,2) 2 + 0,0002×0,0502×27,2×878,0 = 0,0 Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: λ L = 0. Nośność przekroju na zginanie: xa = 4,000; xb = 0,000. - względem osi X MR = αp W fd = 1,000×54,7×215×10-3 = 11,8 kNm Współczynnik zwichrzenia dla λ L = 0,000 wynosi ϕL = 1,000 Warunek nośności (54): Mx 0,2 = = 0,021 < 1 1,000×11,8 ϕL MRx Nośność przekroju na ścinanie: xa = 4,000; xb = 0,000. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 AV fd = 0,58×6,1×215×10-1 = 76,3 kN Vo = 0,6 VR = 45,8 kN Warunek nośności dla ścinania wzdłuż osi Y: V = 0,3 < 76,3 = VR Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna: xa = 4,000; xb = 0,000. - dla zginania względem osi X: Vy = 0,3 < 45,8 = Vo MR,V = MR = 11,8 kNm Warunek nośności (55): Mx = 0,2 = 0,021 < 1 11,8 MRx , V Nośność środnika pod obciążeniem skupionym: xa = 0,000; xb = 4,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą σc= 0,0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: ηc = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,W = co tw ηc fd = 164,1×5,1×1,000×215×10 -3 = 180,0 kN Warunek nośności środnika: P = 0,0 < 180,0 = PR,W Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 0,2 mm agr = l / 350 = 4000 / 350 = 11,4 mm amax = 0,2 < 11,4 = agr 4. Rama żelbetowa. POZ. 4.1 Nazwa: r-bet.rmt WĘZŁY: 4 6 5 2,500 3 2,500 2 1,500 1 3,000 3,000 V=5,000 H=7,500 WĘZŁY: -----------------------------------------------------------------Nr: X [m]: Y [m]: Nr: X [m]: Y [m]: -----------------------------------------------------------------1 7,500 0,000 4 1,500 5,000 2 1,500 0,000 5 7,500 5,000 3 0,000 2,500 6 4,500 5,000 -----------------------------------------------------------------PODPORY: P o d a t n o ś c i ------------------------------------------------------------------ Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi: [ m / k N ] [rad/kNm] -----------------------------------------------------------------1 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00 2 przesuwna 0,0 0,000E+00* 5 przesuwna 0,0 0,000E+00* 6 przesuwna 0,0 0,000E+00* -----------------------------------------------------------------OSIADANIA: -----------------------------------------------------------------Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]: -----------------------------------------------------------------B r a k O s i a d a ń ------------------------------------------------------------------ PRĘTY: 4 5 3 2,500 2 2,500 1 1,500 PRZEKROJE PRĘTÓW: 3,000 3,000 V=5,000 H=7,500 1 1 1 1 4 5 3 2,500 2 2,500 1 1 1,500 3,000 3,000 V=5,000 H=7,500 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub; 10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub 22 - cięgno -----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: -----------------------------------------------------------------1 00 1 2 -6,000 0,000 6,000 1,000 1 B 800x400 2 00 2 3 -1,500 2,500 2,915 1,000 1 B 800x400 3 00 3 4 1,500 2,500 2,915 1,000 1 B 800x400 4 00 4 6 3,000 0,000 3,000 1,000 1 B 800x400 5 00 6 5 3,000 0,000 3,000 1,000 1 B 800x400 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: -----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: -----------------------------------------------------------------1 3200,0 1706667 426667 42667 42667 80,0 35 Beton B25 ------------------------------------------------------------------ STAŁE MATERIAŁOWE: -----------------------------------------------------------------Materiał: Moduł E: Napręż.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [1/K] -----------------------------------------------------------------35 Beton B25 29000 13,300 1,00E-05 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA: 10,00 10,00 10,00 4 10,00 5 3 2 1 OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) -----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: -----------------------------------------------------------------Grupa: A "" Zmienne γf= 1,00 3 Liniowe-Y 0,0 10,00 10,00 0,00 2,92 4 Liniowe-Y 0,0 10,00 10,00 0,00 3,00 5 Liniowe-Y 0,0 10,00 10,00 0,00 3,00 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: -----------------------------------------------------------------Grupa: Znaczenie: ψd: γf: -----------------------------------------------------------------Ciężar wł. 1,10 A -"" Zmienne 1 1,00 1,00 ------------------------------------------------------------------ MOMENTY: -36,1 -36,1 8,1 12,6 8,1 4 5 6,6 3 -41,1 -41,1 2 56,3 56,3 1 -15,1 TNĄCE: 39,7 13,0 6,7 4 5 -15,6 -42,4 3 27,1 -27,1 2 34,7 -39,7 1 -16,0 NORMALNE: 4 -11,1 5 3 -45,1 -45,1 2 -66,2 1 SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A -----------------------------------------------------------------Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: -----------------------------------------------------------------1 0,00 0,000 0,0 -16,0 -0,0 0,32 1,898 -15,1* 0,1 -0,0 1,00 6,000 56,3 34,7 -0,0 2 0,00 1,00 0,000 2,915 56,3 -41,1 -39,7 -27,1 -66,2 -45,1 3 0,00 1,00 0,000 2,915 -41,1 8,1 27,1 6,7 -45,1 -11,1 4 0,00 0,23 1,00 0,000 0,703 3,000 8,1 12,6* -36,1 13,0 -0,0 -42,4 0,0 0,0 0,0 5 0,00 0,000 -36,1 39,7 -0,0 0,72 2,156 6,6* -0,1 -0,0 1,00 3,000 0,0 -15,6 -0,0 -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne NAPRĘŻENIA: 4 5 3 2 1 NAPRĘŻENIA: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A -----------------------------------------------------------------Pręt: x/L: x[m]: SigmaG: SigmaD: SigmaMax/Ro: [MPa] -----------------------------------------------------------------35 Beton B25 1 0,00 0,000 -0,0 -0,0 0,000 1,00 6,000 -1,3 1,3 0,099* 2 0,00 1,00 0,000 2,915 -1,5 0,8 1,1 -1,1 0,115* 0,083 3 0,00 1,00 0,000 2,915 0,8 -0,2 -1,1 0,2 0,083* 0,017 4 0,00 1,00 0,000 3,000 -0,2 0,8 0,2 -0,8 0,014 0,064* 5 0,00 0,000 0,8 -0,8 0,064* 1,00 3,000 -0,0 -0,0 0,000 -----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE: 4 6 5 15,6 82,1 3 2 1 111,9 REAKCJE PODPOROWE: 16,0 T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A -----------------------------------------------------------------Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: -----------------------------------------------------------------1 -0,0 16,0 16,0 2 -0,0 111,9 111,9 5 -0,0 15,6 15,6 6 0,0 82,1 82,1 ------------------------------------------------------------------ PRZEMIESZCZENIA WĘZŁÓW: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A -----------------------------------------------------------------Węzeł: Ux[m]: Uy[m]: Wypadkowe[m]: Fi[rad]([deg]): -----------------------------------------------------------------1 0,00000 -0,00000 0,00000 0,00004 ( 0,002) 2 0,00000 -0,00000 0,00000 0,00007 ( 0,004) 3 -0,00033 -0,00022 0,00039 0,00010 ( 0,006) 4 -0,00044 -0,00016 0,00047 0,00003 ( 0,002) 5 -0,00044 -0,00000 0,00044 0,00001 ( 0,000) 6 -0,00044 -0,00000 0,00044 0,00003 ( 0,002) ------------------------------------------------------------------ PRZEMIESZCZENIA: 4 5 3 2 1 DEFORMACJE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A -----------------------------------------------------------------Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f: -----------------------------------------------------------------1 0,0000 0,0000 0,002 0,004 0,0000 124304,2 2 -0,0000 0,0004 0,004 0,006 0,0000 150420,1 3 0,0002 0,0003 0,006 0,002 0,0000 116368,9 4 -0,0002 -0,0000 0,002 0,002 0,0000 276802,2 5 -0,0000 -0,0000 0,002 0,000 0,0000 369174,9 -----------------------------------------------------------------wymiarowanie Pręt nr 3 Zadanie: r-bet Przekrój: B 800x400 800,0 400,0 Położenie przekroju: a=2,92 m, b=0,00 m, Wymiary przekroju [cm]: H=80,0 S=40,0. BE T ON: B25, Wytrzymałość charakterystyczna: Rbk mb1 mb2 mb3 mb4 = 18,6×1,00×1,00×1,00×1,00 = 18,6 MPa, Wytrzymałość obliczeniowa: Rb mb1 mb2 mb3 mb4 /(γb1 γb2 γb3) = 14,3×1,00×1,00×1,00×1,00/(1,00×1,00×1,00) = 14,3 MPa. Fb=3200 cm2, Ibx=1706667 cm4, Iby=426667 cm4 Siły przekrojowe: Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Położenie przekroju: a=2,92 m, b=0,00 m, Momenty zginające: Siły poprzeczne: Siła osiowa: Mimośrody statyczne Mx=-8,1 kNm, My=0,0 kNm, Qy=6,7 kN, Qx=0,0 kN, N=-11,1 kN, ex=-My/N=-(0,0)/(-11,1)=0,000 m, ey=Mx/N=(-8,1)/(-11,1)=0,726 m. Zbrojenie wymagane: Położenie przekroju: a=0,00 m, b=2,92 m, Siły obliczeniowe: N=-45,1 kN, M=42,3 kNm Wytrzymałość obliczeniowa: betonu: Rb=14,3 MPa, stali: Ra=400 MPa ⇒ ξgr=0,55 800,0 Wielkości geometryczne: [cm]: x=1,4 (ξ=0,019), Fbc=58 cm2, h=80,0, ho=77,4, a=2,6, Zbrojenie wymagane (obliczone): Fa= 0,80 cm2 < min Fa = min µa Fb = 0,0015×3200 = 4,80 cm2, przyjęto Fa= 4,80 cm2, ⇒ (5 ¤12 = 5,65 cm2), Fac= 0,00 cm2 < min Fac = min µac Fb = 0,0015×3200 = 4,80 cm2, przyjęto Fac= 4,80 cm2 ⇒ (5 ¤12 = 5,65 cm2) . 400,0 Długości wyboczeniowe pręta: przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone według załącznika 1 normy, współczynnik ψ obliczono jak dla pręta dwustronnie zamocowanego w układzie przesuwnym ze wzoru (Z1) lo = ψ ψo l, l = 2,915 m, przyjęto ψο = 1,00, podatności węzłów: κa =0,500 ⇒ κA =(1/κa-1)=1,000, κb =0,507 ⇒ κB =(1/κb-1)=0,972, ψ = 1 + 1/(5κwA+1) + 1/(5κwB+1) + 0,2/(κwA+κwB) = 1 + 1/(5×1,000 + 1) + 1/(5×0,972 + 1) + 0,2/(1,000 + 0,972) = 1,439 ⇒ lo= 1,439×1,00×2,915 = 4,195 m przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu przyjęto podatności węzłów ustalone według załącznika 1 normy, współczynnik ψ obliczono jak dla pręta swobodnego: ze wzoru (Z1) lo = ψ ψo l, l = 2,915 m, przyjęto ψο = 1,00, podatności węzłów: κa =1,000 ⇒ κA =(1/κa -1)=0,000, κb =1,000 ⇒ κB =(1/κb-1)=0,000, ψ = 1,000 ⇒ lo = 1,000×1,00×2,915 = 2,915 m Nośność przekroju prostopadłego: Położenie przekroju: a=0,00 m, b=2,92 m, 4¤12 Wytrzymałość obliczeniowa: betonu: Rb=14,3 MPa, stali: Ra=400 MPa ⇒ ξgr=0,55 Siły obliczeniowe: M=42,3 kNm, N=-45,1 kN, (e =M/N= 0,938 m) 2¤12 2¤12 4¤12 400,0 800,0 Wielkości geometryczne [m]: ξ=0,119 < 0,550, Przekrój jest zginany z udziałem ściskającej siły osiowej h=0,800, ho=0,587, Fbc=0,0369 m2, x=ξ ho= 0,070, a=0,213, a’=0,026, ebc=-0,354, ea=0,187, eac=-0,374, Zbrojenie: Fa = 9,05 cm2, µa = 0,28 % Fac = 4,52 cm2, µac = 0,14 % Wielkości statyczne: Nbc= -Rb Fbc= -1000×14,3×0,0369= -527,0 kN, Mbc= Nbc ebc = -527,0×(-0,354) = 186,5 kNm, Na= 361,9 kN, Ma= Na ea = 361,9×0,187 = 67,7 kNm, Nac= -181,0 kN, Mac= Nac eac = -181,0×(-0,374) = 67,7 kNm, Warunki stanu granicznego nośności Ngr=Nbc+Na+Nac = -527,0 +361,9 -181,0= 346,0 > 45,1 = N, Mgr=Mbc+Ma+Mac = 186,5 +67,7 +67,7= 321,9 > 42,3 = M Zbrojenie poprzeczne (strzemiona) Na całej długości pręta przyjęto strzemiona o średnicy d=10 mm ze stali A-I, dla której Ras = 0,8 Ra = 168 MPa. Maksymalny rozstaw strzemion: s1 = 0,75 h = 0,75×80,0 = 60,0 s1 ≤ 50 cm przyjęto s1 = 50,0 cm. Zagęszczony rozstaw strzemion: s2 = 1/3 h = 1/3×80,0 = 26,7 s2 ≤ 30 cm przyjęto s2 = 26,7 cm. 49,5 193,0 49,0 Rozstaw strzemion: Strefa nr 1 Początek i koniec strefy: xa = 0,0 xb = 49,0 cm Strzemiona 2-cięte o rozstawie 26,7 cm. Fs = n fs = 2×0,79 = 1,57 cm2, qs = Fs Ras / s = 1,57×168 / 26,7 ×10 = 99,0 kN/m Strefa nr 2 Początek i koniec strefy: xa = 49,0 xb = 242,0 cm Strzemiona 2-cięte o rozstawie 50,0 cm. Fs = n fs = 2×0,79 = 1,57 cm2, qs = Fs Ras / s = 1,57×168 / 50,0 ×10 = 52,8 kN/m Strefa nr 3 Początek i koniec strefy: xa = 242,0 xb = 291,5 cm Strzemiona 2-cięte o rozstawie 26,7 cm. Fs = n fs = 2×0,79 = 1,57 cm2, qs = Fs Ras / s = 1,57×168 / 26,7 ×10 = 99,0 kN/m Ścinanie Siła poprzeczna: Wymiary przekroju: Q = 6,7 kN b = 40,0 cm ho = h - a = 80,0 - 3,0 = 77,0 cm Spełniony jest warunek (42): Q = 6,7 < 237,9 = 0,75×1,03×40,0×77,0×10-1 = 0,75 Rbz b ho Nośności przekroju ukośnego na ścinanie można nie sprawdzać. Zarysowanie Położenie przekroju: Siły przekrojowe: x = 2,915 m M = 7,7 kNm N = -10,7 kN Q = 6,4 kN es = -71,8 cm b = 40,0 cm ho = h - a = 80,0 - 21,3 = 58,7 cm Wymiary przekroju: Wskaźnik przekroju sprowadzonego: δ1 = (b’t - b) t’ / bh = (40,0-40,0)×0,0 / 40,0×80,0 = 0,000 δ2 = (bt - b) t / bh = (40,0-40,0)×0,0 / 40,0×80,0 = 0,000 Fp = Fb + 2 n (Fa + Fac) = 3200,00 + 2×7,00×(9,05+4,52) = 3390,00 cm2 Wfp = [ 0,292 + 1,5 n / bh (Fa + 0,1 Fac) + 0,15 δ1 + 0,75 δ2 ] bh2 = [ 0,292 + 1,5×7,00 / (40,0×80,0) × (9,05+0,1×4,52) + 0,15×0,000 + 0,75×0,000 ] ×40,0×80,02 = 82732,1 cm3 Warunek (82): es [1 + (l0 / 70 h)2 ] = 71,8×[1 + (291,5 / 70×80,0)2 ] = 72,0 > 24,4 = 82732,1 / 3390,00 = Wfp / Fp N = 10,7 < 269,5 = [ ( 71,8 1+ 82732,1 1,55 291,5 70×80,0 2 )] 1 3390,0 ×10-1 = Rbzk 2 l0 1 es 1+ − Wfp 70 h Fp = Nf Ugięcia Ugięcia wyznaczono dla charakterystycznych obciążeń długotrwałych (dla zginania bez udziału siły osiowej uwzględniany jest dodatkowo wpływ obciążeń krótkotrwałych). Współczynniki zależne od czasu działania obciążenia i warunków środowiska: νk = 0,5; νd = 0,17; κ = 2,00. Cechy przekroju: b = 40,0 cm; h = 80,0 cm δ1 = (b’t - b) t’ / bh = (40,0-40,0)×0,0 / 40,0×80,0 = 0,000 δ2 = (bt - b) t / bh = (40,0-40,0)×0,0 / 40,0×80,0 = 0,000 Wfp = [ 0,292 + 1,5 n / bh (Fa + 0,1 Fac) + 0,15 δ1 + 0,75 δ2 ] bh2 = [ 0,292 + 1,5×7,00 / (40,0×80,0) × (9,05+0,1×4,52) + 0,15×0,000 + 0,75×0,000 ] ×40,0×80,02 = 82732,1 cm3 Mfp = Wfp Rbzk = 82732,1×1,55×10-3 = 128,2 kNm Nf = 190,5 kN 7,7 -39,1 Wykres momentów dla obciążeń krótko- i długotrwałych. 7,7 -39,1 Wykres momentów dla obciążeń długotrwałych. Sztywność na odcinku: xa = 0,0 xb = 207,8 cm Moment zginający: Mmax = -39,1 kNm Siła osiowa: Nm = -42,7 kN; e = 91,5 cm b = 40,0 cm; ho = h - a = 80,0 - 16,9 = 63,1 cm; 2 Fa = 9,05 cm ; Fac = 4,52 cm2; δ1 = 0,000; δ2 = 0,000; Wfp = 82732,1 cm3 Mfp = Wfp Rbzk = 82732,1×1,55×10-3 = 128,2 kNm Nf = 190,5 kN Sztywność dla długotrwałego działania obciążeń długotrwałych: |Ma| = 49,0 < 218,2 = Ma f Przekrój pracuje w fazie I. BI = Eb Ip / (1+κ) = 30,00×1800178 / (1+2,00) ×10 -1 = 180,02 MNm2 Sztywność na odcinku: xa = 207,8 xb = 291,5 cm Moment zginający: Mmax = 7,7 kNm Siła osiowa: Nm = -10,7 kN; e = -71,8 cm b = 40,0 cm; ho = h - a = 80,0 - 8,2 = 71,8 cm; Fa = 6,79 cm2; δ1 = 0,000; Fac = 6,79 cm2; δ2 = 0,000; Wfp = 81022,1 cm3 Mfp = Wfp Rbzk = 81022,1×1,55×10-3 = 125,6 kNm Nf = 261,1 kN Sztywność dla długotrwałego działania obciążeń długotrwałych: |Ma| = 11,1 < 270,5 = Ma f Przekrój pracuje w fazie I. BI = Eb Ip / (1+κ) = 30,00×1800178 / (1+2,00) ×10 -1 = 180,02 MNm2 Ugięcia. Ugięcie w punkcie o współrzędnej x = 85,4 cm, wyznaczone poprzez całkowanie funkcji krzywizny osi pręta (1/ρ) , wynosi: f = fd(d) = -0,1 mm f = 0,1 < 11,7 = fdop Skala 1:10 Nr1 6#12 L=2,95 Nr2 6#12 L=2,95 Słupy: s1 Parametry ogólne Założenia Typ obliczeń: Zagadnienia: Typ przekroju: wymiarowanie ściskanie z dwukierunkowym zginaniem prostokątny Materiał Beton: Stal zbrojeniowa: Słup monolityczny Dane geometryczne Wymiary przekroju B25 34GS h bw [m] [m] 0.40 1.00 Otulina [m] 0.03 [m2] 0.40 [m] [m] 0.1155 0.2887 [m4] [m4] 0.0053 0.0333 [m] 4.50 [m] [m] 4.5000 4.5000 Charakterystyki geometryczne przekroju (względem osi) Pole przekroju Ac Promień bezwładności i[x] i[z] Momenty bezwładności J[x] J[z] Wysokość słupa Lcol Długość wyboczeniowa - dana loz lox Obciążenia nr 1 typ siła pionowa P1 [kN] -340.00 P2 [kN] 0.00 a [m] 0.00 b [m] 4.50 grupa 1 płaszczyzna YoZ Siły wewnętrzne bez uwzględnienia wpływu smukłości słupa Płaszczyzna YoZ x [m] N [kN] T [kN] M [kNm] 0.000 2.250 4.500 340.000 340.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Płaszczyzna YoX Siły wewnętrzne w przekroju z uwzględnieniem wpływu smukłości słupa Przekrój 1. podpora górna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx [kN] [kNm] [kNm] -295.00 -4.35 -9.80 [kN] [kNm] [kNm] -295.00 -4.35 -9.80 [kN] [kNm] [kNm] -295.00 -4.35 -9.80 [kN] [kNm] [kNm] -295.00 -4.35 -9.80 Przekrój 2. podpora dolna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Wyniki obliczeń Zbrojenia: Przekrój 1. podpora górna Nośność 1: 0.0429 Nr 1 2 3 4 Współrzędna r[cm] -47.00 -47.00 47.00 47.00 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 Średnica [mm] 25.00 25.00 25.00 25.00 5 6 7 8 15.67 -15.67 15.67 -15.67 17.00 17.00 -17.00 -17.00 25.00 25.00 25.00 25.00 Współrzędna r[cm] -47.00 -47.00 47.00 47.00 15.67 -15.67 15.67 -15.67 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 2. podpora dolna Nośność 2: 0.0429 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum Nośność 3: 0.0429 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Rozłożenie prętów w słupie Współrzędna r[cm] -47.00 -47.00 47.00 47.00 15.67 -15.67 15.67 -15.67 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum Nośność 4: 0.0429 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Współrzędna r[cm] -47.00 -47.00 47.00 47.00 15.67 -15.67 15.67 -15.67 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 Rozłożenie prętów w słupie s2 Parametry ogólne Założenia Typ obliczeń: Zagadnienia: Typ przekroju: wymiarowanie ściskanie z dwukierunkowym zginaniem prostokątny Materiał Beton: Stal zbrojeniowa: Słup monolityczny Dane geometryczne Wymiary przekroju B25 34GS h bw [m] [m] 0.40 0.75 Otulina [m] 0.03 [m2] 0.30 [m] [m] 0.1155 0.2165 [m4] [m4] 0.0040 0.0141 [m] 4.50 [m] [m] 4.5000 4.5000 Charakterystyki geometryczne przekroju (względem osi) Pole przekroju Ac Promień bezwładności i[x] i[z] Momenty bezwładności J[x] J[z] Wysokość słupa Lcol Długość wyboczeniowa - dana loz lox Obciążenia nr 1 typ siła pionowa P1 [kN] 80.00 P2 [kN] 0.00 a [m] 0.00 b [m] 4.50 grupa 1 płaszczyzna YoZ Siły wewnętrzne bez uwzględnienia wpływu smukłości słupa Płaszczyzna YoZ x [m] 0.000 N [kN] T [kN] -80.000 M [kNm] 0.000 0.000 2.250 4.500 -80.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Płaszczyzna YoX Siły wewnętrzne w przekroju z uwzględnieniem wpływu smukłości słupa Przekrój 1. podpora górna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx [kN] [kNm] [kNm] 113.75 1.73 2.86 [kN] [kNm] [kNm] 113.75 1.73 2.86 [kN] [kNm] [kNm] 113.75 1.73 2.86 [kN] [kNm] [kNm] 113.75 1.73 2.86 Przekrój 2. podpora dolna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Wyniki obliczeń Zbrojenia: Przekrój 1. podpora górna Nośność 1: 0.0271 Nr 1 2 3 4 5 Współrzędna r[cm] -34.50 -34.50 34.50 34.50 11.50 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 Średnica [mm] 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 6 7 8 -11.50 11.50 -11.50 17.00 -17.00 -17.00 16.00 16.00 16.00 Współrzędna r[cm] -34.50 -34.50 34.50 34.50 11.50 -11.50 11.50 -11.50 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 2. podpora dolna Nośność 2: 0.0271 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum Nośność 3: 0.0271 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Rozłożenie prętów w słupie Współrzędna r[cm] -34.50 -34.50 34.50 34.50 11.50 -11.50 11.50 -11.50 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum Nośność 4: 0.0271 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Rozłożenie prętów w słupie Współrzędna r[cm] -34.50 -34.50 34.50 34.50 11.50 -11.50 11.50 -11.50 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 s3 Parametry ogólne Założenia Typ obliczeń: Zagadnienia: Typ przekroju: wymiarowanie ściskanie z dwukierunkowym zginaniem prostokątny Materiał Beton: Stal zbrojeniowa: Słup monolityczny B25 34GS Dane geometryczne Wymiary przekroju h bw [m] [m] 0.40 0.65 Otulina [m] 0.03 [m2] 0.26 [m] [m] 0.1155 0.1876 [m4] [m4] 0.0035 0.0092 [m] 4.50 [m] [m] 4.5000 4.5000 Charakterystyki geometryczne przekroju (względem osi) Pole przekroju Ac Promień bezwładności i[x] i[z] Momenty bezwładności J[x] J[z] Wysokość słupa Lcol Długość wyboczeniowa - dana loz lox Obciążenia nr 1 typ siła pionowa P1 [kN] 80.00 P2 [kN] 0.00 a [m] 0.00 Siły wewnętrzne bez uwzględnienia wpływu smukłości słupa Płaszczyzna YoZ b [m] 4.50 grupa 1 płaszczyzna YoZ x [m] 0.000 2.250 4.500 N [kN] T [kN] -80.000 -80.000 0.000 M [kNm] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Płaszczyzna YoX Siły wewnętrzne w przekroju z uwzględnieniem wpływu smukłości słupa Przekrój 1. podpora górna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx [kN] [kNm] [kNm] 109.25 1.66 2.38 [kN] [kNm] [kNm] 109.25 1.66 2.38 [kN] [kNm] [kNm] 109.25 1.66 2.38 Przekrój 2. podpora dolna siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum siła ściskająca moment zginajacy Mz moment zginajacy Mx [kN] [kNm] [kNm] 109.25 1.66 2.38 Wyniki obliczeń Zbrojenia: Przekrój 1. podpora górna Nośność 1: 0.0264 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Współrzędna r[cm] -29.50 -29.50 29.50 29.50 9.83 -9.83 9.83 -9.83 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Współrzędna r[cm] -29.50 -29.50 29.50 29.50 9.83 -9.83 9.83 -9.83 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 2. podpora dolna Nośność 2: 0.0264 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Rozłożenie prętów w słupie 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Przekrój 3. układ sił, gdzie Mz osiąga maximum Nośność 3: 0.0264 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Współrzędna r[cm] -29.50 -29.50 29.50 29.50 9.83 -9.83 9.83 -9.83 Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] Współrzędna s[cm] 17.00 -17.00 17.00 -17.00 17.00 17.00 -17.00 -17.00 Średnica [mm] 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Rozłożenie prętów w słupie Przekrój 4. układ sił, gdzie Mx osiąga maximum Nośność 4: 0.0264 Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 Współrzędna r[cm] -29.50 -29.50 29.50 29.50 9.83 -9.83 9.83 -9.83 Rozłożenie prętów w słupie 4. mur oporowy mr1 Geometria 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 16.00 Wysokość ściany H Szerokość ściany B Długość ściany L Grubość górna ściany B5 Grubość dolna ściany B2 Minimalna głębokość posadowienia Dmin Odsadzka lewa B1 Odsadzka prawa B3 Minimalna grubość odsadzki lewej A2 Minimalna grubość odsadzki prawej A3 Maksymalna grubość podstawy A4 Kąt delta Wysokość ostrogi O1 Szerokość ostrogi O2 Odległość od krawędzi O3 [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [°] [m] [m] [m] 2.50 2.00 10.00 0.20 0.24 1.20 0.24 1.52 0.24 0.24 0.24 0.00 0.19 0.30 0.50 [cm] [mm] [mm] [mm] B20 34GS 4.00 12.0 12.0 0.3 Materiały Klasa betonu Klasa stali Otulina Średnica prętów zbrojeniowych ściany φ1 Średnica prętów zbrojeniowych podstawy φ2 Dopuszczalne rozwarcie rys Warunki gruntowe Warstwa Nazwa gruntu 1 Piasek drobny, piasek pylasty Miąższość ρ(n) [m] [t/m3] 5.50 1.90 φu(n) [°] 30.50 Cu(n) [kPa] 0.00 M(n) [kPa] 77500.00 M0(n) [kPa] 62000.00 Metoda określania parametrów geotechnicznych B Parametry zasypki Nazwa gruntu ρ(n) φu(n) Cu(n) Piasek gruby, piasek średni 1.80 32.00 0.00 [t/m3] [°] [kPa] Obciążenia Nr 1 Rodzaj Obciążenie powierzchniowe pionowe Wartość 10.00 Xpocz [m] 0.00 Xkon [m] 5.00 γmin 0.90 γmax 1.20 Obciążenia powierzchniowe wyniki Wypadkowa siła pozioma od pionowego obciążenia powierzchniowego wynosi 20.50 kN/m Parcie zasypki Wypadkowe parcie zasypki na ścianę oporową wynosi 23.56 kN/m Wypadkowy odpór zasypki wynosi 6.29 kN/m Sprawdzenie stanu granicznego nośności gruntu Nośność gruntu bezpośrednio pod płytą fundamentową. Nośność jest OK. G = 129.27 kN ≤ m*Qnf = 0.9 * 226.54 = 203.89 kN. Naprężenia pod płytą fundamentową Naprężenia w narożach płyty fundamentowej. Wartość q1 = 14.22 kN/m2 Wartość q2 = 122.84 kN/m2 Wymiarowanie zbrojenia Element Ściana Podstawa z lewej Podstawa z prawej Moment [kNm] Zbrojenie wyliczone [cm2] Zbrojenie przyjęte [cm2] 34.56 5.16 9.04 2.42 2.60 3.39 32.52 4.84 9.04 MASA STALI DLA 10 m ŚCIANY WYNOSI G = 476 kg. Stateczność fundamentu Stateczność na obrót Stateczność OK. Mor = 42.07 kNm/m ≤ mo*Mur = 0.90 * 105.06 = 94.56 kNm/m Stateczność na przesuw Przesuw na styku fundamentu i gruntu, w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez spód ostrogi. Obliczenie stateczności z uwzględnieniem kąta tarcia wewnętrznego gruntu pod podstawą fundamentu. Stateczność OK. Qtr = 43.70 kN/m ≤ m*Qtf1 = 0.95 * 51.29 = 48.73 kN/m Osiadanie fundamentu Osiadania pierwotne = 0.0013 cm Osiadania wtórne = 0.0006 cm Osiadania całkowite = 0.0019 cm Przechyłka = 0.001375 ° Stosunek różnicy osiadań ściany jest dopuszczalny i wynosi 0.0014 ≤ 0.006 Warunek naprężeniowy 0.3 * σzρ = 0.3 * 67.79kN/m2 = 20.34 kN/m2 ≥ σzd = 19.90 kN/m2 Głębokość, na której zachodzi warunek wytrzymałościowy = 2.50 m Rozkład naprężeń pod ścianką Tabela Nr 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 z wartościami: H [m] σZR [kN/m2] 1.20 21.19 1.30 23.05 1.50 26.78 1.70 30.51 1.90 34.24 2.10 37.96 2.30 41.69 2.50 45.42 2.70 49.15 2.90 52.88 3.10 56.60 3.30 60.33 3.50 64.06 σZS [kN/m2] 21.19 21.18 20.97 20.34 19.33 18.09 16.78 15.46 14.22 13.10 12.09 11.19 10.38 σZD [kN/m2] 35.92 35.91 35.57 34.56 32.87 30.69 28.45 26.21 24.11 22.20 20.49 18.96 17.60 Suma = σZS+σZD [kN/m2] 57.11 57.10 56.54 54.90 52.20 48.78 45.23 41.67 38.33 35.30 32.58 30.15 27.98 13 14 15 16 3.70 3.90 4.10 4.30 67.79 71.51 75.24 78.97 Legenda: H [m] σZR [kN/m2] σZS [kN/m2] σZD [kN/m2] - 9.66 9.01 8.43 7.91 16.38 15.28 14.29 13.40 26.04 24.30 22.73 21.31 głębokość liczona od poziomu terenu naprężenia pierwotne naprężenia wtórne naprężenia dodatkowe od obciążenia własnego Przemieszczenia korony ściany Przemieszczenie względne wywołane nierównomiernym osiadaniem f1/H = 0.0014 ≤ 0.006 Przemieszczenie względne wywołane odkształceniem elementu żelbetowego f2/H = 0.0028 ≤ 0.004 Sumaryczne ugięcie korony ściany f = f1+f2 = 0.34 cm + 0.69 cm =1.04 cm ≤ 0.015*H = 3.75 cm Najniekorzystniejszy łuk Charakterystyka łuku: xśr = 0.00 m; yśr = 1.50 m; R = 4.29 m; Współczynniki bezpieczeństwa (pewności) : Fmaxmax 3.69 Fmaxmin 3.88 Fminmax 2.44 Fminmin 2.58 Objętość gruntu leżącego wewnątrz danego łuku poślizgu dla 1 mb. zbocza V = 11.67 m3. 5. fundamenty: F1. DANE: 0,50 0,50 H=1,00 2 0,40 0,35 3,50 4,20 L = 5,00 0,35 0,40 1 4 3 0,17 0,38 0,40 0,17 0,75 0,38 B = 1,50 V = 5,33 m 3 Opis fundamentu : Typ: stopa schodkowa Wymiary: B = 1,50 m L = 5,00 m H = 1,00 m w = 0,50 m Bg = 0,75 m Lg = 4,20 m Bt = 0,38 m Lt = 0,40 m Bs = 0,40 m Ls = 3,50 m eB = 0,00 m eL = 0,00 m Posadowienie fundamentu: D = 1,20 m Dmin = 1,20 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoża: z [m] -1,20 0,00 z Piaski drobne 4,00 N nazwa gruntu r 1 Piaski drobne h [m] 4,00 nawod ρo(n) niona [t/m3] tak 0,65 γf,min γf,max 0,90 1,10 (r) φu(r) [o] cu [kPa] 26,80 0,00 M0 M [kPa] [kPa] 48415 60519 Naprężenie dopuszczalne dla podłoża σdop [kPa] = 200,0 kPa Kombinacje obciążeń obliczeniowych: N typ obc. zN [m] N [kN] r 1 długotrwałe na 680,00 wierzchu TB [kN] 0,00 MB [kNm] 0,00 TL [kN] 0,00 ML [kNm] 0,00 e [kPa] 0,00 ∆e [kPa/m] 0,00 Materiały : Zasypka: ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B20 (C16/C20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa ciężar objętościowy: 24,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-0 (St0S-b) otulina zbrojenia c nom = 85 mm Założenia obliczeniowe : Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współczynnik kształtu przy wpływie zagłębienia na nośność podłoża: β = 1,50 Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obci ążenia: 1,00 Czas trwania robót: powyżej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych N k N/Nk = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020 Nośność pionowa podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfN = 3303,8 kN Nr = 902,1 kN < m·QfN = 2676,1 kN (33,71% ) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 428,1 kN Tr = 0,0 kN < m·QfT = 308,2 kN (0,00% ) Obciążenie jednostkowe podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Naprężenie maksymalne σmax = 120,3 kPa σmax = 120,3 kPa < σdop = 200,0 kPa (60,14% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje moment wywracający MoB,2-3 = 0,00 kNm, moment utrzymujący MuB,2-3 = 676,54 kNm Mo = 0,00 kNm < m·Mu = 487,1 kNm (0,00% ) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr 1 Osiadanie pierwotne s'= 0,25 cm, wtórne s''= 0,06 cm, całkowite s = 0,31 cm s = 0,31 cm < sdop = 1,00 cm (30,98% ) Naprężenia: Nr 1 ty p D σ1 [kPa] σ2 [kPa] σ3 [kPa] σ4 [kPa] C [m] C/C' aL [m] aP [m] 120,3 120,3 -- -- -- -- 120,3 120,3 Nośność pionowa podłoża: w poziomie posadowienia N N [kN] QfN [kN] mN r 1 902,1 3303,8 0,27 [% ] w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] QfN [kN] mN [% ] 33,7 0,00 33,7 902,1 3303,8 0,27 Nośność pozioma podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] T [kN] QfT mT [kN] 856,1 0,0 428,1 0,00 [% ] 0,0 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] T [kN] QfT mT [kN] 0,00 856,1 0,0 428,1 0,00 [% ] 0,0 OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na przebicie: dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdza ć nośności na przebicie Wymiarowanie zbrojenia: Wzdłuż boku B: Decyduje: kombinacja nr 1 Zbrojenie potrzebne A s = 7,25 cm2 Przyjęto konstrukcyjnie 26 prętów φ12 mm o As = 29,41 cm2 Wzdłuż boku L: Decyduje: kombinacja nr 1 Zbrojenie potrzebne A s = 9,50 cm2 Przyjęto 9 prętów φ12 mm o As = 10,18 cm2 50 50 Nr3 24φ20 l=281 268 Nr5 14φ12 l=102 86 8 Nr4 2x6φ8 co 14,5 i 17 l=468 36 416 25x19 350 420 500 13 6 40 35 Nr2 9φ12 co 15,5 l=500 488 194 35 40 6 12 18 Nr1 626φ12 co 19 6l=150 138 12,5 8x15,5 13,5 17,5 40 17,5 37,5 75 37,5 150 Nr6 7φ6 co 9 i 16,5 l=983 71 82 170 Nr7 7φ6 co 9 i 16,5 l=862 Zestawienie stali zbrojeniowej Nr 1 2 3 4 5 6 7 Średnica Długość Liczba [mm] [cm] [szt.] 12 150 26 12 500 9 20 281 24 8 468 12 12 96 14 6 983 7 6 862 7 Długość wg średnic [m] Masa 1mb pręta [kg/mb] Masa wg średnic [kg] Masa wg gatunku stali [kg] Razem [kg] Ława ł1 DANE: φ6 St0S-b φ8 φ12 39,00 45,00 34GS φ20 67,44 56,16 13,44 68,81 60,34 129,2 0,222 28,7 56,2 0,395 22,2 138,0 97,5 0,888 86,6 305 67,5 2,466 166,5 167,0 0,60 H = 1,20 0,60 1 2 0,40 1,20 B = 2,40 0,40 0,60 0,40 0,60 V = 2,16 m 3 /mb Opis fundamentu : Typ: ława schodkowa Wymiary: B = 2,40 m H = 1,20 m w = 0,60 m Bg = 1,20 m Bt = 0,60 m Bs = 0,40 m eB = 0,00 m Posadowienie fundamentu: D = 2,05 m Dmin = 2,00 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoża: z [m] -2,05 -2,00 0,00 z Piaski drobne 4,00 N nazwa gruntu r 1 Piaski drobne h [m] 4,00 nawod ρo(n) niona [t/m3] tak 0,65 γf,min γf,max 0,90 1,10 (r) φu(r) [o] cu [kPa] 26,80 0,00 M0 M [kPa] [kPa] 48415 60519 Naprężenie dopuszczalne dla podłoża σdop [kPa] = 200,0 kPa Kombinacje obciążeń obliczeniowych: N typ obc. r 1 długotrwałe zN [m] N [kN/m] TB [kN/m] na wierzchu -80,00 0,00 MB [kNm/m] 0,00 e [kPa] ∆e [kPa/m] 0,00 0,00 Materiały : Zasypka: ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B20 (C16/C20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa ciężar objętościowy: 24,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-III (34GS) otulina zbrojenia c nom = 85 mm Założenia obliczeniowe : Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obci ążenia: 1,00 Czas trwania robót: powyżej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych N k N/Nk = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020 Nośność pionowa podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfN = 1236,1 kN Nr = 33,9 kN < m·QfN = 1001,3 kN (3,39% ) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 4,7 kN Tr = 0,0 kN < m·QfT = 3,4 kN (0,00% ) Obciążenie jednostkowe podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Naprężenie maksymalne σmax = 15,0 kPa σmax = 15,0 kPa < σdop = 200,0 kPa (7,50% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje moment wywracający MoB,1 = 96,00 kNm/mb, moment utrzymujący MuB,1 = 135,84 kNm/mb Mo = 96,00 kNm/mb < m·M u = 97,8 kNm/mb (98,15% ) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr 1 Osiadanie pierwotne s'= 0,00 cm, wtórne s''= 0,01 cm, całkowite s = 0,01 cm s = 0,01 cm < sdop = 1,00 cm (1,03% ) Naprężenia: Nr 1 typ D σ1 [kPa] 15,0 σ2 [kPa] 13,3 C [m] -- C/C' -- Nośność pionowa podłoża: w poziomie posadowienia N N [kN] QfN [kN] mN r 1 33,9 1236,1 0,03 [% ] w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] QfN [kN] mN [% ] 3,4 0,00 3,4 33,9 1236,1 0,03 Nośność pozioma podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] T [kN] QfT mT [kN] 9,3 0,0 4,7 0,00 [% ] 0,0 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] T [kN] QfT mT [kN] 0,00 9,3 0,0 4,7 0,00 [% ] 0,0 OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na przebicie: Decyduje: kombinacja nr 1 Siła przebijająca NSd = (g+q)max·A = 1,4 kN/mb Nośność na przebicie NRd = fctd·bm·d = 441,1 kN/mb NSd = 1,4 kN/mb < NRd = 441,1 kN/mb (0,31% ) Wymiarowanie zbrojenia: Decyduje: kombinacja nr 1 Zbrojenie potrzebne (zbrojenie minimalne) A s = 0,24 cm2/mb Przyjęto konstrukcyjnie φ12 mm co 20,0 cm o As = 5,65 cm2/mb 60 8x Nr3 φ12 60 2x Nr4 φ6 co 20,0 Nr2 φ6 co 20 Nr1 φ12 co 20 l=222 223 40 40 120 240 60 40 60 Zestawienie stali zbrojeniowej Nr 1 2 3 4 Ł2 DANE: Średnica Długość Liczba [mm] [cm] [szt.] 12 222 5 6 105 12 12 105 8 6 344 10 Długość wg średnic [m] Masa 1mb pręta [kg/mb] Masa wg średnic [kg] Masa wg gatunku stali [kg] Razem [kg] St0S-b φ6 φ12 34GS φ12 11,10 12,60 8,40 34,40 47,0 0,222 10,4 8,5 0,888 7,5 18,0 28 11,1 0,888 9,9 10,0 2,10 H = 2,70 0,60 1 2 0,40 0,40 B = 0,80 0,20 0,20 V = 1,32 m 3/mb Opis fundamentu : Typ: ława schodkowa Wymiary: B = 0,80 m H = 2,70 m Bg = 0,40 m Bt = 0,20 m Bs = 0,40 m eB = 0,00 m w = 0,60 m Posadowienie fundamentu: D = 2,05 m Dmin = 2,00 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoża: z [m] -2,05 -2,00 0,00 z Piaski drobne 4,00 N nazwa gruntu r 1 Piaski drobne h [m] 4,00 nawodn iona tak Naprężenie dopuszczalne dla podłoża ρo 3 [t/m ] 0,65 (n) γf,min γf,max φu [ ] 0,90 1,10 26,80 (r) o (r) cu [kPa] 0,00 M0 [kPa] 48415 σdop [kPa] = 200,0 kPa Kombinacje obciążeń obliczeniowych: N typ obc. zN [m] N [kN/m] TB [kN/m] MB [kNm/m] e [kPa] ∆e [kPa/m] M [kPa] 60519 r 1 długotrwałe na wierzchu 80,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Materiały : Zasypka: ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B20 (C16/C20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa ciężar objętościowy: 24,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-III (34GS) otulina zbrojenia cnom = 85 mm Założenia obliczeniowe : Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obciążenia: 1,00 Czas trwania robót: powyżej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020 Nośność pionowa podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfN = 388,0 kN Nr = 128,5 kN < m·QfN = 314,3 kN (40,89% ) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 59,4 kN Tr = 0,0 kN < m·Q fT = 42,8 kN (0,00% ) Obciążenie jednostkowe podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Naprężenie maksymalne σmax = 161,3 kPa σmax = 161,3 kPa < σdop = 200,0 kPa (80,67% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje moment wywracający MoB,2 = 0,00 kNm/mb, moment utrzymujący MuB,2 = 51,48 kNm/mb Mo = 0,00 kNm/mb < m·Mu = 37,1 kNm/mb (0,00% ) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr 1 Osiadanie pierwotne s'= 0,22 cm, wtórne s''= 0,08 cm, całkowite s = 0,30 cm s = 0,30 cm < sdop = 1,00 cm (29,88% ) Naprężenia: Nr 1 typ D σ1 [kPa] 161,3 σ2 [kPa] 160,0 C [m] -- C/C' -- Nośność pionowa podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] QfN [kN] mN 128,5 388,0 0,33 [% ] 40,9 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] QfN [kN] mN 0,00 128,5 388,0 0,33 [% ] 40,9 Nośność pozioma podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] T [kN] QfT [kN] 118,8 0,0 59,4 mT 0,00 [% ] 0,0 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] T [kN] QfT [kN] 0,00 118,8 0,0 59,4 mT 0,00 [% ] 0,0 OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 210 Nośność na przebicie: dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie Wymiarowanie zbrojenia: Decyduje: kombinacja nr 1 Zbrojenie potrzebne (zbrojenie minimalne) As = 0,20 cm 2/mb Przyjęto konstrukcyjnie φ12 mm co 20,0 cm o As = 5,65 cm 2/mb 8x Nr3 φ 12 60 2x Nr4 φ6 co 20,0 Nr2 φ6 co 20 Nr1 φ12 co 20 l=62 63 40 40 80 20 20 Zestawienie stali zbrojeniowej Nr 1 2 3 4 Średnica Długość [mm] [cm] 12 62 6 105 12 105 6 201 Długość wg średnic [m] Masa 1mb pręta [kg/mb] Masa wg średnic [kg] Masa wg gatunku stali [kg] Razem [kg] Liczba [szt.] 5 4 8 10 St0S-b φ6 φ12 34GS φ12 3,10 4,20 8,40 20,10 24,4 0,222 5,4 8,5 0,888 7,5 13,0 3,2 0,888 2,8 3,0 16 UWAGA :ŚCIANA FUNDAMENTOWA ZBROJONA FI 12 CO 16cm STALĄ AIII DWUSTRONNIE. Ł3 0,60 H = 2,70 2,10 DANE: 1 0,10 2 0,40 0,40 B = 0,60 0,10 V = 1,20 m 3/mb Opis fundamentu : Typ: ława schodkowa Wymiary: B = 0,60 m H = 2,70 m Bg = 0,40 m Bt = 0,10 m Bs = 0,40 m eB = 0,00 m w = 0,60 m Posadowienie fundamentu: D = 2,05 m Dmin = 2,00 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoża: z [m] -2,05 -2,00 0,00 z Piaski drobne 4,00 N nazwa gruntu r 1 Piaski drobne h [m] 4,00 nawodn iona tak ρo 3 [t/m ] 0,65 (n) γf,min γf,max φu [ ] 0,90 1,10 26,80 (r) o (r) cu [kPa] 0,00 M0 [kPa] 48415 M [kPa] 60519 σdop [kPa] = 200,0 kPa Naprężenie dopuszczalne dla podłoża Kombinacje obciążeń obliczeniowych: N typ obc. r 1 długotrwałe zN [m] N [kN/m] TB [kN/m] MB [kNm/m] e [kPa] ∆e [kPa/m] na wierzchu 80,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Materiały : Zasypka: ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B20 (C16/C20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa ciężar objętościowy: 24,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-III (34GS) otulina zbrojenia cnom = 85 mm Założenia obliczeniowe : Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obciążenia: 1,00 Czas trwania robót: powyżej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020 Nośność pionowa podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfN = 288,1 kN Nr = 118,5 kN < m·QfN = 233,3 kN (50,79% ) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 55,5 kN Tr = 0,0 kN < m·Q fT = 40,0 kN (0,00% ) Obciążenie jednostkowe podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Naprężenie maksymalne σmax = 198,0 kPa σmax = 198,0 kPa < σdop = 200,0 kPa (99,02% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje moment wywracający MoB,2 = 0,00 kNm/mb, moment utrzymujący MuB,2 = 35,59 kNm/mb Mo = 0,00 kNm/mb < m·Mu = 25,6 kNm/mb (0,00% ) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr 1 Osiadanie pierwotne s'= 0,25 cm, wtórne s''= 0,06 cm, całkowite s = 0,31 cm s = 0,31 cm < sdop = 1,00 cm (31,36% ) Naprężenia: Nr 1 typ D σ1 [kPa] 198,0 σ2 [kPa] 197,0 C [m] -- C/C' -- Nośność pionowa podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] QfN [kN] mN 118,5 288,1 0,41 [% ] 50,8 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] QfN [kN] mN 0,00 118,5 288,1 0,41 [% ] 50,8 Nośność pozioma podłoża: Nr 1 w poziomie posadowienia N [kN] T [kN] QfT [kN] 111,0 0,0 55,5 mT 0,00 [% ] 0,0 w poziomie stropu warstwy najsłabszej z [m] N [kN] T [kN] QfT [kN] 0,00 111,0 0,0 55,5 mT 0,00 [% ] 0,0 210 OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na przebicie: dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie Wymiarowanie zbrojenia: Decyduje: kombinacja nr 1 Zbrojenie potrzebne (zbrojenie minimalne) As = 0,06 cm 2/mb Przyjęto konstrukcyjnie φ12 mm co 20,0 cm o As = 5,65 cm 2/mb 8x N r3 φ12 60 2 x N r 4 φ 6 c o 2 0 ,0 N r2 φ6 c o 20 N r1 φ 1 2 c o 2 0 l= 4 2 43 40 40 60 10 10 Zestawienie stali zbrojeniowej Nr 1 2 3 4 Średnica Długość [mm] [cm] 12 42 6 105 12 105 6 182 Długość wg średnic [m] Masa 1mb pręta [kg/mb] Masa wg średnic [kg] Masa wg gatunku stali [kg] Razem [kg] Liczba [szt.] 5 3 8 10 St0S-b φ6 φ12 34GS φ12 2,10 3,15 8,40 18,20 21,4 0,222 4,8 8,5 0,888 7,5 13,0 15 2,2 0,888 2,0 2,0