Upload
karolina-maj
View
433
Download
24
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Projekt dwunawowej hali żelbetowej z suwnicą
Citation preview
Projekt dwunawowej prefabrykowanej hali żelbetowej z suwnicą
1. Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest projekt dwunawowej prefabrykowanej hali żelbetowej z suwnicą. Projekt wykonany jest na podstawie tematu wydanego przez dr Andrzeja Ubysza, zgodnie z obowiązującymi normami i rozporządzeniami.
2. Koncepcja architektoniczno – konstrukcyjna.
Zadane wymiary hali :
Wysokość słupa nawy bocznej : Wysokość słupa nawy głównej : Wysokość wspornika słupa nawy głównej : Rozpiętość nawy bocznej : Rozpiętość nawy głównej : Całkowita długość hali: Zaprojektowano 10 ramowych układów poprzecznych w rozstawie
Dodatkowe dane:Obciążenie suwnicy :Lokalizacja hali: Oleśnica, woj. dolnośląskie
Schemat układu poprzecznego hali
3. Część projektowa
3.1 Elementy przekrycia dachowego
3.2. Dobór elementów przekrycia dachowego
3.2.1. Dobór płyt dachowych TT
Schemat statyczny
Schemat przyjęto jako belkę ciągła, wolnopodpartą o rozpiętości równej odległości dwóch kolejnych układów poprzecznych hali (6m)
Zebranie obciążeń
- obciążenie stałe :
papa termozgrzewalna
warstwa wyrównawcza
wełna mineralna twarda
-Obciążenia zmienne :
obciążenie śniegiem według Eurokodu:
Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem
Lokalizacja budynku – Oleśnica woj. dolnośląskie – 1. strefa obciążenia śniegiem. Wysokość terenu 150m n.p.m. Współczynnik Sk (wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem)dla tego obszaru wyznacza się z zależności:
gdzie:
Przyjęto
Współczynnik ekspozycji
Dla terenu normalnego, na którym nie występuje znaczące przenoszenie śniegu przez wiatr na budowle z powodu ukształtowania terenu, innych budowli lub drzew.
Współczynnik termiczny
Dla dachów o standardowym współczynniku przenikania ciepła
Współczynnik kształtu dachu
Współczynnik μ zależny od kształtu i pochylenia dachu wyznacza się według tabeli nr 5.2. Dla kąta pochylenia połaci spełniającego warunek
Współczynnik kształtu dachu nawy głównej hali wynosi:
Dla połaci dachowej nawy głównej
Współczynnik kształtu dachu przylegającego (nawy bocznej hali) wyznacza się z zależności:
gdzie:
-współczynnik zależny od działania wiatru
gdzie - ciężar objętościowy śniegu
Długość zaspy : -różnica poziomów dachów naw hali
Dla połaci dachowej nawy bocznej
1
Wartość max. charakterystyczna obciążenia połaci dachowej śniegiem, przy uwzględnieniu kształtu dachu:- dla połaci dachowej nawy głównej hali
- dla połaci dachowej nawy bocznej hali
obciążenie wiatrem według Eurokodu:
Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru
Wartość ciśnienia prędkości wiatru
Wartość bazowa prędkości wiatru:
gdzie: - współczynnik kierunkowy-współczynnik sezonowy
Przyjęto kategorię terenu IV – teren miejski, zabudowany
Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru:
1
1
w 2s
)a
)c
mls 6
gdzie: - współczynnik ekspozycji zależny od kategorii terenu (Tabela NA.3)
dla -wysokość nad poziomem terenu
- wartość bazowa ciśnienia prędkości
dla
Ciśnienie wiatru na powierzchnie zewnętrzne:
Połać dachowa hali traktowana jest jako dach płaski
Z Tablicy 7.2 Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla dachów płaskich
Ze względu na ciężar płyty pominięto ssanie wiatru na połaci dachowej. Do dalszych obciążeń przyjęto największą występującą wartość (fragment I połaci). Wartość charakterystyczna obciążenia połaci dachowej śniegiem, przy uwzględnieniu kształtu dachu:
obciążenie technologiczne:
Przyjęto wartość charakterystyczną obciążenia montażowego równą
(personel, narzędzia , obciążenie od części konstrukcji w stanie realizacji)
Zestawienie obciążeń
Ze względu na wielkość występującego obciążenia połaci dachowej dobrano strunobetonowe płyty dachowe typu TT400/120-2 firmy CONSOLIS. Długość i rozstaw płyt w osi podpór 6 m. Wysokość konstrukcyjna płyt 400mm, szerokości środników 120mm. (na podstawie Tabeli 6.2)
Tab. 6.2 . Dopuszczalne obciążenia charakterystyczne dla płyt TT
Rodzaj obciążeniaCharakterystyczna wartość obciążenia
[kN/m2]
Współczynnik obciążenia
Obliczeniowa wartość obciążenia
[kN/m2]max min max min
Obciążenie stałe
papa termozgrzewalna 0,05 1,35 1 0,068 0,05
warstwa wyrównawcza 0,63 1,35 1 0,851 0,63
wełna mineralna 0,31 1,35 1 0,419 0,31Obciążenia zmienne
śnieg 2,45 1,5 - 3,68 -wiatr 0,09 1,5 - 0,135 -
obc. technologiczne 0,75 1,5 - 1,125 -Sumaryczna wartość
obciążenia 4,22 - - 6,277 0,99
Ciężar dobranych płyt:
Tab. 4.2 Ciężary płyt TT
Charakterystyki geometryczne płyt dachowych TT400/120-2:
3.3. Dobór dźwigarów dachowych
Obciążenia działające na dźwigar dachowy zbierane są z długości równej rozstawowi kolejnych układów poprzecznych wynoszącej 6m.
Zestawienie obciążeń
Dźwigar dachowy nawy głównej hali
Rodzaj obciążeniaCharakterystyczna wartość obciążenia
[kN/m]
Współczynnik obciążenia
Obliczeniowa wartość obciążenia [kN/m]
max min max minObciążenie stałe
papa termozgrzewalna 0,05kN/m2x6m 0,3 1,35 1 0,405 0,300
warstwa wyrównawcza 0,63kN/m2x6m
3,78 1,35 1 5,103 3,780
wełna mineralna 0,31kN/m2x6m 1,86 1,35 1 2,511 1,860
płyty dachowe TT 400/120
2,36kN/m2x6m14,16 1,35 1 19,116 14,160
Obciążenia zmienneśnieg
0,56kN/m2x6m 3,36 1,5 - 5,040 -
wiatr 0,09kN/m2x6m 0,54 1,5 - 0,810 -
obc. technologiczne 0,75kN/m2x6m 4,5 1,5 - 6,750 -
Sumaryczna wartość obciążenia 28,5 - - 39,735 20,100
Ze względu na występującą wartość odciążenia dobrano dwuspadowy strunobetonowy dźwigar firmy Consolis typu SI500/1050/12,00 dachowy przy jego rozpiętości w osiach podpórrównej 12m
Charakterystyczny ciężar dobranego dźwigara dachowego:
Charakterystyki geometryczne dobranego dźwigara Consolis SI500/1050/12,00 :
Dźwigar dachowy nawy bocznej hali
Rodzaj obciążeniaCharakterystyczna wartość obciążenia
[kN/m]
Współczynnik obciążenia
Obliczeniowa wartość obciążenia [kN/m]
max min max minObciążenie stałe
papa termozgrzewalna 0,05kN/m2x6m 0,3 1,35 1 0,405 0,300
warstwa wyrównawcza 0,63kN/m2x6m 3,78 1,35 1 5,103 3,780
wełna mineralna 0,31kN/m2x6m 1,86 1,35 1 2,511 1,860
płyty dachowe TT 2,36kN/m2x6m 14,16 1,35 1 19,116 14,160
Obciążenia zmienneśnieg
2,45kN/m2x6m 14,7 1,5 - 22,050 -
wiatr 0,09kN/m2x6m 0,54 1,5 - 0,810 -
obc. technologiczne 0,75kN/m2x6m
4,5 1,5 - 6,750 -
Sumaryczna wartość obciążenia
39,84 - - 56,745 20,100
Ze względu na występującą wartość odciążenia dobrano strunobetonowy dźwigar o pasach równoległych firmy Consolis typu I-500/1050/9,00 dachowy przy jego rozpiętości w osiach podpór równej 9m
Charakterystyczny ciężar dobranego dźwigara dachowego:
Charakterystyki dźwigara typu I-500/1050/9,00
Strefa podporowa:
3.4. Dobór obudowy ścian
Zebranie obciążeń
Jedynym obciążeniem uwzględnianym przy doborze obudowy ścian jest obciążenie wiatrem
Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru:
Rozkład ciśnienia prędkości wiatru dla ścian budynku:
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego w przypadku wiatru wiejącego prostopadle do budynku
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego ściany
Z tablicy 7.1 dla
Charakterystyczne wartości obciążenia wiatrem dla poszczególnych fragmentów hali:
Maksymalna wartość obciążenia wiatrem wynosi
Z Katalogu producenta, firmy GRALBET dobrano płyty ścienne żebrowe nieocieplane przystosowane do przenoszenia obciążeń wiatrem w strefie I dla budynków halowych o rozstawie słupów 6m oraz wysokości do 20m . Elementy są samonośne, mogą być montowane do słupów wyłącznie na skrajnych żebrach.
3.5. Belka podsuwnicowa
3.5.1 Zebranie obciążeń od suwnicy Dane : Rozpiętość nawy głównej : Udźwig suwnicy : Wysokość podnoszenia : Rozpiętość mostu suwnicy:Przyjęto grupę natężenia pracy suwnicy : A3
Z katalogu producenta suwnic ABUS dobrano suwnicę dwudźwigarową typu ZLK.
Schemat suwnicy:
Tabela wymiarów przy zadanym udźwigu długości pomostu:
3.5.2. Obliczenia statyczne belki podsuwnicowej
Dane: Rozpiętość mostu suwnicy :Udźwig suwnicy :Ciężar własny suwnicy :Rozstaw kół :Maksymalny nacisk kół :Minimalny nacisk kół :Rozpiętość belki podsuwnicowej :
Schemat statyczny: belka wolnopodparta, ciągła
Dobrano belkę podsuwnicową GRALBET typu B2 przeznaczoną dla hal przemysłowych i estakad o rozstawie słupów 6,0m.
Charakterystyki geometryczne wybranego elementu:
Maksymalne dopuszczane siły wewnętrzne dla elementu:
Zebranie obciążeń działających na belkę:
Obciążenia pionowe- obciążenie od szyny suwnicy Dobrano szynę typu S42 bez przekładki o wymiarach :
Z tablicy odczytano ciężar szyny
Obciążenie od szyny suwnicy występuje w postaci odc. Równomiernie rozłożonego na całej długości belki:
- obciążenie od suwnicy Maksymalny charakterystyczny nacisk kół suwnicy wynosi przy rozstawie osi równym
W celu ustalenia najniekorzystniejszego usytuowania obciążenia należy sprawdzić dwa skrajne warianty położenia suwnicy :
Zestawienie obciążeń
)a
)b
Rodzaj obciążeniaCharakterystyczna
wartość obciążenia [kN/m]
Współczynnik obciążenia
Obliczeniowa wartość obciążenia
[kN/m]max min max min
Szyna S42 0,425 1,35 1 0,574 0,425Elementy mocowania szyny 0,15 1,35 1 0,203 0,150
Ciężar własny belki podsuwnicowej
5,2 1,35 1 7,020 5,200
Sumaryczne obciążenie 5,775 - - 7,796 5,775
Sumaryczna wartość charakterystycznego obciążenia ciągłego na całej długości belki wynosi
Wartości charakterystyczne obciążenia pionowego z uwzględnieniem dynamicznego charakteru pracy suwnicy
Maksymalny nacisk koła suwnicy na szynę:
Minimalny nacisk koła suwnicy na szynę:
Maksymalna obliczeniowa wartość obciążenia pionowego :
Obciążenia poziome
Wartości sił poziomych :
gdzie: - wpływy dynamiczne spowodowane przez siły napędu
gdzie:
- moment wzbudzający - siła napędu suwnicy
- liczba kół napędzanych indywidualnie - współczynnik tarcia dla materiałów stal – stal
Wyznaczenie sił wewnętrznych w belce
Do obliczenia sił wewnętrznych dla dwóch wariantów usytuowania obciążenia wykorzystano program RM WIN:a)
Wartości reakcji podporowych :
Wykres momentów zginających :
Wykres sił tnących :
b)
Wartości reakcji podporowych
Wykres momentów zginających :
Wykres sił tnących :
Większe wartości sił wewnętrznych występują w przypadku b) usytuowania obciążenia
Przekrój belki podsuwnicowej został wybrany prawidłowo. Maksymalne siły wewnętrzne występujące w belce nie przekraczają dopuszczalnych nośności elementu.
3.6. Obliczenia statyczne słupa S13.6.1. Zebranie obciążeń