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

Podobne dokumenty