7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
1/42
KONSTRUKCJE STALOWE
W EUROPIE
Jednokondygnacyjne
konstrukcje stalowe
Cz6: Projekt wykonawczysupw zoonych
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
2/42
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
3/42
Jednokondygnacyjne
konstrukcje stalowe
Cz6: Projekt wykonawczy
supw zoonych
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
4/42
6 - ii
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
5/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - iii
PRZEDMOWA
Niniejsza publikacja stanowi cz szst przewodnika projektanta zatytuowanegoJednokondygnacyjne konstrukcje stalowe.
PrzewodnikJednokondygnacyjne konstrukcje staloweskada siz nastpujcych 11 czci:
Cz1: Poradnik architekta
Cz2: Projekt koncepcyjny
Cz3: Oddziaywania
Cz4: Projekt wykonawczy ram portalowych
Cz5: Projekt wykonawczy kratownic
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
Cz7: Inynieria poarowa
Cz8: Przegrody zewntrzne budynku
Cz9: Wprowadzenie do oprogramowania komputerowego
Cz10: Wzorcowa specyfikacja konstrukcji
Cz11: Poczenia zginane
Jednokondygnacyjne konstrukcje staloweto jeden z dwch przewodnikw projektanta.
Drugi przewodnik nosi tytuWielokondygnacyjne konstrukcje stalowe.
Obydwa przewodniki projektanta powstay w ramach europejskiego projektu Wspieranierozwoju rynku ksztatownikw na potrzeby hal przemysowych i niskich budynkw(SECHALO) RFS2-CT-2008-0030.
Przewodniki projektanta zostay opracowane pod kierownictwem firm ArcelorMittal,Peiner Trger oraz Corus. Tretechniczna zostaa przygotowana przez orodki badawczeCTICM oraz SCI wsppracujce w ramach joint venture Steel Alliance.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
6/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - iv
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
7/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - v
Spis treciNr strony
PRZEDMOWA iii
STRESZCZENIE vi
1
WPROWADZENIE 1
2 RODZAJE ELEMENTW ZOONYCH I ZAKRES ICH ZASTOSOWANIA 22.1
Oglne 2
2.2 Supy zoone z kratowaniem 52.3 Supy zoone z przewizkami 8
3 OBLICZENIA SZCZEGOWE 93.1 Oglne 93.2 Metodologia obliczeniowa dla supw zoonych z kratowaniem 93.3
Metodologia obliczeniowa dla supw zoonych z przewizkami 15
3.4
Dugowyboczeniowa 19
LITERATURA 20
ZACZNIKA Przykad praktyczny: Projekt supa zoonego kratowanego 22
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
8/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - vi
STRESZCZENIE
W niniejszym przewodniku omwiono ukady konstrukcyjne i obliczenia supw zoonychwykonanych z ksztatownikw walcowanych na gorco.
Obliczenia zawieraj odnoniki do normy europejskiej EN 1993-1-1 z dodatkowymiinformacjami w razie potrzeby.
Zaprezentowano podane w normie EN 1993-1-1 procedury projektowe umoliwiajceweryfikacjsupa zoonego z kratowaniem lub z przewizkami za pomocuproszczonychrwnai wzorw.
W Zaczniku A podano przykad praktyczny.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
9/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 1
1 WPROWADZENIE
Supy zoone wykorzystuje siw konstrukcji stalowej, gdy dugoci wyboczeniowe
supa s
du
e, a si
yciskaj
ce s
stosunkowo ma
e. W niniejszym przewodnikuomwiono dwa rodzaje supw zoonych:
supy zoone z kratowaniem,
supy zoone z przewizkami.
W niniejszym dokumencie przedstawiono przegld podstawowych informacjidotyczcych takich elementw konstrukcyjnych. Opisano w nim zgodnz normEN 1993-1-1[1]metodprojektow sucdo wyznaczania siwewntrznychi nonoci na wyboczenie kadego elementu (pasw, krzyulcw itp.) supwzoonych wykonanych z ksztatownikw walcowanych na gorco.
Naley zauway, e z powodu odksztacenia przy cinaniu supy zoonez przewizkami s bardziej gitkie ni supy penocienne o takiej samej
bezwadnoci; musi to byuwzgldnione w projekcie.
Aby uzyska nono osiow stalowego supa zoonego, naley zaj sinastpujcymi kwestiami:
Analiza supa zoonego w celu okrelenia siwewntrznych przezuwzgldnienie rwnowanej pocztkowej imperfekcji i efektwdrugiego rzdu
Weryfikacja pasw i elementw stajcych (krzyulcw i przewizek) Weryfikacja pocze.
Peny przykad praktyczny supa zoonego o ukadzie kratowania typu Npodano w Zaczniku A ilustrujcym zasady projektowania.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
10/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 2
2 RODZAJE ELEMENTW ZOONYCHI ZAKRES ICH ZASTOSOWANIA
2.1 OglneOglnie rzecz biorc, supy zoone w budynkach przemysowych wykorzystywanesalbo jako supy do podtrzymywania okadzin, gdy ich dugowyboczeniowa
jest bardzo dua, albo jako supy podpierajce belkpodsuwnicow.
Gdy sup jest wykorzystywany jako sup do podtrzymywania okadzin, z kocamipoczonymi przegubowo, projektuje sigo tak, aby przeciwstawia sisiompoziomym wynikajcym gwnie z naporu wiatru. Std moment zginajcyw takim supie zoonym jest dominujcy w stosunku do siy ciskajcej.
Rysunek 2.1 Sup do podtrzymywania okadzin z kocami poczonymiprzegubowo
Typowy sup zoony podpierajcy belkpodsuwnicowpokazano na rysunku 2.2.Supy tego rodzaju zwykle majzamocowanpodstawi grny koniec poczony
przegubowo, a projektuje sije tak, aby mogy wytrzymywa:
Siy ciskajce wywierane przez ramlub szynpodsuwnicow
Wynikajce z oddziaywa dwignicy siy poziome przyoone do pasawewntrznego oraz obcienia wiatrem przyoone do pasa zewntrznego.
W tym przypadku siy ciskajce s dominujce w stosunku do momentuzginajcego.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
11/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 3
1 Belkapodsuwnicowa
Rysunek 2.2 Sup zoony podpierajcy belkpodsuwnicow
Supy zoone skadajsiz dwch rwnolegych pasw poczonych ze sobza pomoc kratowania lub przewizek, patrz rysunek 2.1. Generalnie ukadkratownicy z reguy koncentruje materiaw miejscach najbardziej efektywnychkonstrukcyjnie pod wzgldem przenoszenia si.
W budynku przemysowym oraz dla danej wysokoci, supy zoone majteoretycznie najmniejszmasstali ze wszystkich stalowych konstrukcji ramowych.
Pasy i elementy usztywniajce supa zoonego mogbywykonane z dowolnegoksztatownika walcowanego na gorco. Najczciej jednak pasy wykonywane sz ceownikw lub dwuteownikw. Ich kombinacja z ktownikami stanowi dogodnerozwizanie techniczne supw zoonych z kratowaniem lub przewizkami.W supach zoonych przewizki wykonuje sirwniez paskownikw.
W niniejszym przewodniku omwiono dwa rodzaje supw zoonych z kocamipoczonymi przegubowo, w stosunku do ktrych zakada si, e s boczniepodparte:
supy kratowane,
supy z przewizkami.
1Ed= 900 kN
MEd= 450 kNm
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
12/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 4
Sup kratowany Sup z przewizkami
Rysunek 2.3 Supy zoone
Rnica midzy tymi dwoma rodzajami supw zoonych polega na sposobiepoczenia elementw usztywniajcych (kratowania i przewizek) z pasami. Suppierwszego rodzaju zawiera krzyulce (i ewentualnie rozprki) projektowane
z kocami poczonymi przegubowo. Sup drugiego rodzaju zawiera przewizkiz kocami przymocowanymi do pasw i funkcjonujce jak prostoktna pyta.
Bezwadnosupa zoonego zwiksza siwraz ze wzrostem odlegoci midzyosiami pasw. Wzrost sztywnoci jest rwnowaony zwikszeniem masy i kosztw
poczemidzy elementami.
Supy zoone charakteryzuj si wzgldnie lekk konstrukcj o duejbezwadnoci. Istotnie pooenie pasw, z dala od rodka masy przekroju supazoonego, bardzo korzystny wpywa na osiganie duej bezwadnoci.Te elementy konstrukcyjne s zwykle przeznaczone do wykorzystywania
w wysokich konstrukcjach, w ktrych przemieszczenia poziome s ograniczonedo maych wartoci (np. supy podpierajce belki podsuwnicowe).
Na nono osiow supw zoonych duy wpyw maj odksztacenia przycinaniu. Pocztkowa imperfekcja ukowa znaczco si zwiksza z powoduodksztaceprzy cinaniu.
Zachowanie supw zoonych mona analizowaza pomocprostego modelusprystego.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
13/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 5
2.2 Supy zoone z kratowaniem2.2.1 Oglne
Istnieje wiele konfiguracji supw z kratowaniem, ktre mona brapod uwag.Powszechnie jednak wykorzystuje siukady kratowania typu N i typu V.
Rysunek 2.4 Sup zoony z kratowaniem w budynku przemysowym
Wybr na pasy ceownikw lub dwuteownikw zapewnia rne korzyci.Dwuteowniki sefektywniejsze konstrukcyjnie i dlatego spotencjalnie pytszeniceowniki. W przypadku supw zoonych, na ktre dziaa dua osiowa siaciskajca (na przykad w przypadku supw podpierajcych dwignice),dwuteowniki lub dwuteowniki szerokostopowe sodpowiedniejsze niceowniki.Ceowniki mog by odpowiednie wwczas, gdy trzeba zapewni dwie
paskie strony.
Teowniki wycite z ksztatownikw supw zgodnych z normami europejskimirwnie mog bywykorzystywane jako pasy. rodnik teownikw powinien
byodpowiednio wysoki, aby mona byo atwo przyspawaelementy stajce.
Elementy usztywniajce supa z kratowaniem utworzone z ktownikw pozwalajna wykonanie poczespawanych bez blach wzowych, co minimalizuje kosztywytwarzania. Inne rodzaje elementw wymagajzastosowania blach wzowychlub bardziej zoonego spawania.
Osie rodkw masy elementw usztywniajcych poddawanych ciskaniui rozciganiu nie muszspotykasiw tym samym punkcie na osiach pasw.W rzeczywistoci supy z kratowaniem z mimorodowoci na poczeniachmogbytak samo efektywne, jak supy bez mimorodowoci. Poczenie pas-element usztywniajcy moe byrozdzielone bez zwikszenia masy stali. Cho
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
14/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 6
poczenia mimorodowe wymagajobliczenia momentw miejscowych, majone pewne zalety. Poczenia mimorodowe zapewniajdodatkowe miejsce naspawanie, zmniejszajc tym samym zoonowytwarzania. Ponadto zmniejszonadugopasa ciskanego zapewnia podwyszonnonona wyboczenie i przyzginaniu, co czciowo kompensuje dodatkowe momenty generowane przez
mimorodowo poczenia. W przypadku pojedynczych ktownikw zalecasi, aby mimorodowopoczenia bya zminimalizowana.
2.2.2 Rne geometrie kratowania
Ukad kratowania typu N, pokazany na rysunku 2.5(a), mona uzna zanajbardziej efektywn konfiguracj kratownicy dla typowych ram w budynkach
przemysowych. Elementy usztywniajce ukadu typu N skadajsiz krzyulcwi supkw, ktre spotykajsiw tym samym miejscu na osiach pasw.
Taki ukad zmniejsza dugociskanych pasw i krzyulcw. Zwykle stosujesigo w ramach, na ktre dziaa znaczna rwnomierna sia ciskajca.
W ukadzie kratowania typu V zwikszona jest dugo ciskanych paswi krzyulcw oraz zmniejszona jest nono tych elementw konstrukcyjnychna wyboczenie. Ten ukad wykorzystuje siw ramach, na ktre dziaa niewielkasia ciskajca.
Konfiguracje typu X zasadniczo nie swykorzystywane w budynkach, ze wzglduna koszty i zoonowytwarzania.
(a) typ N (b) typ V (c) typ X
Rysunek 2.5 Rne typy ukadw kratowania
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
15/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 7
2.2.3 Szczegy konstrukcji
Pojedyncze ukady kratowania na przeciwlegych powierzchniach elementukonstrukcyjnego zoonego o dwch rwnolegych paszczyznach kratowanych
powinny byukadami zgodnymi, jak pokazano na rysunku 2.6(a) (EN 1993-1-1, 6.4.2.2(1)).
Gdy pojedyncze ukady kratowania na przeciwlegych powierzchniach elementukonstrukcyjnego zoonego o dwch rwnolegych paszczyznach kratowanychsustawione wzajemnie przeciwnie, jak pokazano na rysunku 2.6(b), wwczasnaley uwzgldniwynikowe momenty skrcajce w elemencie konstrukcyjnym.Pasy muszbyprojektowane z uwzgldnieniem dodatkowej mimorodowocispowodowanej zginaniem poprzecznym, co moe mie znaczcy wpyw narozmiar elementu konstrukcyjnego.
Zaleca si zamontowanie pyt czcych na kocach ukadw kratowania,w miejscach przerwania kratowania oraz w miejscach pocze z innymi
elementami konstrukcyjnymi.
1 2 2 1
11
2 2
A B
1 2 2 1
11
2 2
A B
Kratowaniena powierzchni A
Kratowaniena powierzchni B
Kratowaniena powierzchni A
Kratowaniena powierzchni B
(a) Zgodny ukad kratowania(ukad zalecany)
(b) Wzajemnie przeciwny ukad kratowania(ukad niezalecany)
Rysunek 2.6 Pojedynczy ukad kratowania na przeciwlegych powierzchniachelementu konstrukcyjnego zoonego o dwch rwnolegychpaszczyznach kratowanych
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
16/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 8
2.3 Supy zoone z przewizkamiSupy zoone z przewizkami nie sodpowiednie w przypadku ram w budynkach
przemysowych. Czasami wykorzystuje si je jako odosobnione elementykonstrukcyjne ram w szczeglnych warunkach, tam gdzie siy poziome nie sznaczce.
Pasy najczciej wykonuje siz ceownikw lub teownikw, natomiast przewizkiwykonywane s z paskownikw. Koce przewizek muszby przymocowanedo pasw.
Supy zoone z przewizkami skadajsiz lecych na dwch rwnolegychpaszczyznach przewizek poczonych z pkami pasw. Pooenie przewizekpowinno by jednakowe na obydwch paszczyznach. Przewizki naleyumieszczana kadym kocu elementu konstrukcyjnego zoonego.
Naley take umieszczaprzewizki w porednich punktach przyoenia obcieoraz w punktach utwierdzenia bocznego.
a) Pasy wykonane z ceownikw
b) Pasy wykonane z dwuteownikw
Rysunek 2.7 Elementy konstrukcyjne ciskane z przewizkami z dwomarodzajami pasw
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
17/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 9
3 OBLICZENIA SZCZEGOWE
3.1 OglneOpisana poniej metodologia obliczeniowa moe bystosowana do weryfikacjinonoci rnych komponentw elementu konstrukcyjnego zoonego z kocami
poczonymi przegubowo pod ktem najbardziej krytycznej kombinacji ULS.Przyjmuje si, e obliczeniowa sia osiowaNEdi obliczeniowy moment zginajcyMEdwzgldem osi mocnej elementu konstrukcyjnego zoonego zostay wyznaczonena podstawie analizy zgodnie z normEN 1993-1-1[1].
Ta metodologia ma zastosowanie do supw zoonych, w ktrych moduykratowania lub przewizek s jednakowe, a pasy s rwnolege. Minimalnliczbmoduw elementu konstrukcyjnego jest 3.
Metodologiprzedstawiono na schemacie blokowym na rysunku 3.2dla supwzoonych z kratowaniem i na rysunku 3.4 dla supw zoonych z przewizkami.Zilustrowano jprzykadem praktycznym podanym w Zaczniku A.
3.2 Metodologia obliczeniowa dla supw zoonychz kratowaniem
3.2.1 Krok 1: Maksymalna ciskajca sia osiowa w pasachEfektywny geometryczny moment bezwadnoci powierzchni wzgldem osi
Efektywny geometryczny moment bezwadnoci powierzchni wzgldem osioblicza siza pomocnastpujcej zalenoci (EN 1993-1-1, 6.4.2.1(4)):
ch
2
0eff 5,0 AhI =
gdzie:
h0 jest odlegocimidzy rodkami masy pasw.
Ach jest polem przekroju poprzecznego jednego pasa.
Sztywnocinania
W celu weryfikacji statecznoci supa zoonego z kratowaniem naley uwzgldniwyduenie spryste krzyulcw i supkw, aby uzyskasztywnocinania Sv.Wzory do obliczania sztywnoci cinania Svpodano w tabeli 3.1 dla rnychukadw kratowania.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
18/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 10
Pocztkowa imperfekcja ukowa
Sup zoony uwaa siza sup o pocztkowej imperfekcji ukowej wynoszcej e0,jak pokazano na rysunku 3.1:
e0 =L/500
gdzie:
L jest dugocielementu konstrukcyjnego zoonego
Tabela 3.1 Sztywnocinania Svsupw zoonych
typ N typ V typ K typ X
Ad
Av
h0
a
d
Ad
Ad
h0
a
d
Ad
Av
h0
a
d
Ad
Av
h0
a
d
+
3d
30d3
30d
1dA
hAd
ahnEASV 3
20d
2d
ahnEAS =V 3
20d
d
ahnEAS =V 3
20d2
d
ahnEAS =V
n jest liczbpaszczyzn kratowania
Ad jest polem powierzchni przekroju krzyulcaAv jest polem powierzchni przekroju supkad jest dugocikrzyulca
Rysunek 3.1 Pocztkowa imperfekcja ukowa
NEd
e0= L/500
L/2
L/2
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
19/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 11
Maksymalna sia ciskania osiowego w pasach
Weryfikacje dla pasw powinno siwykonywaza pomocsiobliczeniowychNch,Ed wynikajcych z przyoonej siy ciskajcejNEdi momentu zginajcegoMEdw poowie wysokoci supa zoonego.
W przypadku elementu konstrukcyjnego o dwch identycznych pasach, siobliczeniowNch,Edwyznacza siz nastpujcej zalenoci (EN 1993-1-1, 6.4):
Nch,Ed=eff
ch0EdEd
22 I
AhMN+
gdzie:
MEd jest maksymalnym momentem zginajcym w poowie wysokoci supazoonego, cznie z rwnowanimperfekcje0i efektami drugiego rzdu:
MEd=
v
Ed
cr
Ed
I
Ed0Ed
1S
NNN
MeN
+
Ncr jest efektywnsikrytycznsupa zoonego:
2eff
cr
L
EIN =
NEd jest obliczeniowsiciskania osiowego przyoondo supa zoonego.
IEdM jest wartociobliczeniowmaksymalnego momentu w poowie
wysokoci supa zoonego bez efektw drugiego rzdu.
3.2.2 Krok 2: Nonopasa na wyboczenie w paszczynieKlasyfikacja przekroju poprzecznego pasa
Przekrj poprzeczny pasa naley klasyfikowa zgodnie z tabel 5.2 normyEN 1993-1-1.
Nonopasa na wyboczenie wzgldem osi z-z
Naley zweryfikowanonopasa na wyboczenie gitne w paszczynie elementukonstrukcyjnego zoonego, tj. wzgldem osi sabej przekroju poprzecznego
pasa (oz-z). Weryfikacja wyboczenia jest wykonywana za pomoczalenoci
(EN 1993-1-1, 6.4.2):
1Rdz,b,
Edch, N
N
gdzie:
Nb,z,Rd jest obliczeniownonocipasa na wyboczenie wzgldem osisabej przekroju poprzecznego, obliczonzgodnie z 6.3.1 normyEN 1993-1-1.
Informacje dotyczce dugoci wyboczeniowejLchpasa zamieszczono w rozdziale 3.4
niniejszego przewodnika.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
20/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 12
3.2.3 Krok 3: Nonopasw na wyboczenie z paszczyzny
Naley uwzgldninonoelementu konstrukcyjnego na wyboczenie z paszczyzny,tj. wyboczenie wzgldem osi mocnej przekroju poprzecznego pasw (osi y-y).Weryfikacja wyboczenia jest wykonywana za pomoczalenoci:
1Rdy,b,
Edch, NN
gdzie:
Nb,y,Rd jest obliczeniownonocipasa na wyboczenie wzgldem osi mocnejprzekroju poprzecznego, obliczonzgodnie z 6.3.1 normy EN 1993-1-1.
Dugowyboczeniowa zaley od warunkw podparcia elementu konstrukcyjnegozoonego dla wyboczenia z paszczyzny. Podpory na kocach elementukonstrukcyjnego zazwyczaj przyjmuje si jako przegubowe. Mona jednakzapewniporednie utwierdzenia boczne.
3.2.4 Krok 4: Maksymalna sia cinajca
Weryfikacjelementw usztywniajcych supa zoonego z kocami poczonymiprzegubowo wykonuje sidla kocowego panelu, uwzgldniajc sicinajcjak opisano poniej.
W przypadku elementu konstrukcyjnego zoonego poddawanego tylko osiowejsile ciskajcej sicinajcmona obliczyz zalenoci:
L
MV EdEd =
gdzie:
MEd jest momentem zginajcym jak obliczono w kroku 2 z: 0I
Ed=M
W przypadku elementu konstrukcyjnego zoonego poddawanego tylkorwnomiernie rozoonemu obcieniu wzr na sicinajcjest nastpujcy:
L
MV EdEd 4=
gdzie:
MEd jest maksymalnym momentem zginajcym spowodowanymrozoonym obcieniem.
Supy zoone s czsto poddawane kombinacji osiowej siy ciskajcej NEdi rwnomiernie rozoonego obcienia. A zatem wspczynnik zmienia si
pomidzy /L a 4/L. Dla uproszczenia si cinajc mona obliczy przezinterpolacjliniow:
Ed
EdEd
EdEd )4(4
1M
MNe
Ne
LV
I
o
o
+=
gdzie:
MEd jest maksymalnym momentem zginajcym jak obliczono w kroku 2.Moment zginajcy I
EdM jest maksymalnym momentem spowodowanym
rozoonym obcieniem.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
21/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 13
3.2.5 Krok 5: Nonona wyboczenie elementw usztywniajcychpoddawanych ciskaniuMaksymalna osiowa sia ciskajca
Maksymaln si osiowNEd w elementach usztywniajcych ssiadujcychz kocami uzyskuje siz siy cinajcej VEd.
Klasyfikacja ciskanych elementw usztywniajcych
Przekrj poprzeczny elementu usztywniajcego jest klasyfikowany zgodniez tabel5.2 normy EN 1993-1-1.
Nonona wyboczenie
Weryfikacj wyboczenia elementw usztywniajcych naley wykonywa dlawyboczenia wzgldem osi sabej przekroju poprzecznego, wykorzystujcnastpujce kryterium:
1Rdb,
Edch,
N
N
gdzie,Nb,z,Rdjest obliczeniownonocielementu usztywniajcego na wyboczeniewzgldem osi sabej przekroju poprzecznego, obliczonzgodnie z 6.3.1 normyEN 1993-1-1.
Informacje dotyczce dugoci wyboczeniowej elementw usztywniajcychpodano w rozdziale 3.4.
3.2.6 Krok 6: Nonorozciganych elementw usztywniajcychNonoprzekroju poprzecznego elementw usztywniajcych naley weryfikowa
zgodnie z 6.2.3 normy EN 1993-1-1 dla rozcigajcej siy osiowej, ktruzyskuje siz maksymalnej siy cinajcej VEd, jak opisano w kroku 3.
3.2.7 Krok 7: Nonopoczekrzyulec-pasNono pocze midzy elementami usztywniajcymi a pasami naleyweryfikowazgodnie z normEN 1993-1-8[2]. Weryfikacja zaley od szczegw
poczenia: poczenie rubowe lub poczenie spawane. Tweryfikacjpowinnosiwykonywaprzy wykorzystaniu siwewntrznych obliczonych w poprzednichkrokach.
Przykad praktyczny w Zaczniku A zawiera szczegowweryfikacjpoczenia
spawanego.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
22/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 14
3.2.8 Schemat blokowy
Krok 2: Nonopasw na wyboczeniew paszczynie
Efektywny geometryczny moment bezwadnocipowierzchni wzgldem osi Ieff
ObcieniaKombinacja obcieULS
Maksymalna sia ciskajca w pasie Nch
Wasnoci przekrojupasw
Wasnoci przekrojuelementw usztywniajcych
Wymiary globalneelementu zoonego
Start
Stop
Sztywnocinania Sv
Pocztkowa imperfekcja ukowa e0
Krok 3: Nonopasw na wyboczeniez paszczyzny
Krok 4: Maksymalna sia cinajca VEd
Krok 5: Nonona wyboczenie elementwusztywniajcych poddawanych ciskaniu
Krok 7: Projekt poczeelementw ciskanychz pasem
Krok 6:Nonorozciganych elementwusztywniajcych
Krok 1: Maksymalna osiowa sia ciskajcaw pasach
EN 1993-1-1 6.4.1(6)
EN 1993-1-1 6.4.1(1)
EN 1993-1-1 Rysunek 6.9
EN 1993-1-1 6.4.2.1(4)
EN 1993-1-1 6.4.2.1(2)oraz 6.3.1
EN 1993-1-1 6.3.1
EN 1993-1-1 6.4.1(7)
EN 1993-1-1 6.3.1
EN 1993-1-1 6.2.3
EN 1993-1-8
Rysunek 3.2 Schemat blokowy metodologii obliczeniowej dla supwzoonych z kratowaniem
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
23/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 15
3.3 Metodologia obliczeniowa dla supw zoonychz przewizkami
3.3.1 Krok 1: Maksymalna osiowa sia ciskajca w pasachEfektywny geometryczny moment bezwadnoci powierzchni wzgldem osi
Efektywny geometryczny moment bezwadnoci powierzchni wzgldem osioblicza siza pomocnastpujcej zalenoci (EN 1993-1-1, 6.4.3.1(3)):
chch
2
0eff 25,0 IAhI +=
gdzie:
h0 jest odlegocimidzy rodkami masy pasw
Ach jest polem przekroju poprzecznego jednego pasa
Ich jest paskim geometrycznym momentem bezwadnoci powierzchni
wzgldem osi jednego pasa jest wskanikiem efektywnoci wedug tabeli 3.2.
Tabela 3.2 Wskanik efektywnoci (EN 1993-1-1, Tabela 6.8)
Kryterium Wskanik efektywnoci
150 0
75 < < 150 2 /75
75 1,0
gdzie:0i
L=
ch
10
2A
Ii = chch
20 25,0 IAhIt +=
Sztywnocinania
W celu weryfikacji statecznoci supa zoonego z przewizkami naley uwzgldniodksztacenia spryste przewizek i pasw, aby uzyskasztywnocinania Sv
wyraannastpujczalenoci(EN 1993-1-1, 6.4.3.1(2)):
2
21
24 ch
0
b
ch
ch
a
EI
a
h
nI
Ia
EISv
+
=
Ale sztywnoSvnie powinna byprzyjmowana wiksza ni
2 cha
EI
gdzie:
a jest odlegocimidzy przewizkami
n jest liczbpaszczyzn przewizek
Ib jest paskim geometrycznym momentem bezwadnoci powierzchniwzgldem osi jednej przewizki.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
24/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 16
VEda/2
a/2
h0
a/2
VEda/2
VEda/4 VEda/4
Wykres momentu zginajcego
VEda/h0
a/2
h0
a/2
VEd/2
VEd/2 VEd/2
VEd/2
VEda/h0
Siy cinajce
Rysunek 3.3 Momenty zginajce i siy cinajce w panelu supa zoonegoz przewizkami
Pocztkowa imperfekcja ukowa
Pocztkowa imperfekcja ukowa e0wynosi:
e0 =L/500
gdzie:
L jest dugocielementu konstrukcyjnego zoonego
Maksymalna osiowa sia ciskajca w pasach
Maksymalne ciskanie osioweNch,Edw pasach oblicza siz zalenoci podanejw punkcie 3.2.1.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
25/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 17
3.3.2 Krok 2: Nonopasa na wyboczenie w paszczynieKlasyfikacja przekroju poprzecznego pasa
Przekrj poprzeczny pasa jest klasyfikowany zgodnie z tabel 5.2 normyEN 1993-1-1.
Nonopasa na wyboczenie wzgldem osi z-zNono pasa naley zweryfikowa dla zginania i ciskania osiowego orazwyboczenia w paszczynie elementu konstrukcyjnego zoonego, tj. wzgldemosi sabej przekroju poprzecznego pasa (osi z-z), zgodnie z 6.3.3 normyEN 1993-1-1. W zalenoci od geometrii elementu konstrukcyjnego zoonegoz przewizkami powinno siwykonaweryfikacje dla rnych segmentw pasa:
dla kocowego panelu, na ktry dziaa maksymalna sia cinajca, a zatemmaksymalny miejscowy moment zginajcy,
dla panelu znajdujcego siw poowie wysokoci, gdzie osiowa sia
ciskajca moe bymaksymalna w pasie.
3.3.3 Krok 3: Nonopasw na wyboczenie z paszczyzny
Nono pasw na wyboczenie z paszczyzny weryfikuje si przy uyciunastpujcego kryterium:
1Rdy,b,
Edch, N
N
gdzie:
Nb,y,Rd jest obliczeniownonocipasa na wyboczenie wzgldem osimocnej przekroju poprzecznego, obliczonzgodnie z 6.3.1 normyEN 1993-1-1.
Dugowyboczeniowa zaley od warunkw podparcia elementu konstrukcyjnegozoonego dla wyboczenia z paszczyzny. Podpory na kocach elementukonstrukcyjnego zazwyczaj przyjmuje si jako przegubowe. Mona jednakzapewniporednie utwierdzenia boczne.
3.3.4 Krok 4: Sia cinajca
Si cinajc VEd oblicza si z maksymalnego momentu zginajcego jak
w przypadku elementu konstrukcyjnego zoonego z kratowaniem, zgodniez punktem 3.2.4niniejszego przewodnika.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
26/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 18
3.3.5 Krok 5: Nonoprzewizek
Jak pokazano na rysunku 3.3, przewizki powinny by tak zaprojektowane,aby mogy wytrzymasicinajc:
0
Ed
h
aV
oraz moment zginajcy:
2
EdEd
aVM =
Klas przekroju poprzecznego naley okreli zgodnie z tabel 5.2 normyEN 1993-1-1 dla czystego zginania. Nono przekroju naley zweryfikowaza pomocodpowiednich kryteriw podanych w 6.2 normy EN 1993-1-1.
3.3.6 Krok 5: Nonopoczeprzewizka-pas
Nonopoczemidzy przewizkami a pasami naley zweryfikowazgodniez norm EN 1993-1-8. Ta weryfikacja zaley od szczegw poczenia:
poczenie rubowe lub poczenie spawane. Ta weryfikacja jest wykonywanaprzy wykorzystaniu siwewntrznych obliczonych w poprzednich krokach.
3.3.7 Schemat blokowy
Krok 2: Nonopasw na wyboczeniew paszczynie (oddziaywania M-N)
Efektywny geometryczny moment bezwadnocipowierzchni wzgldem osi Ieff
ObcieniaKombinacja obcieULS
Maksymalna sia ciskajca w pasie Nch
Wasnoci przekrojupasw
Wasnoci przekrojuprzewizek
Wymiary globalneelementu zoonego
Start
Stop
Sztywnocinania Sv
Pocztkowa imperfekcja ukowa e0
Krok 3: Nonopasw na wyboczeniez paszczyzny
Krok 4: Maksymalna sia cinajca VEd
Krok 5: Nonoprzekroju przewizek
Krok 6: Projekt poczeprzewizek z pasem
Krok 1: Maksymalna osiowa sia ciskajcaw pasach
EN 1993-1-1 6.4.1(6)
EN 1993-1-1 6.4.1(1)
EN 1993-1-1 6.4.3.1(2)
EN 1993-1-1 6.4.3.1(3)
EN 1993-1-1 6.3.3
EN 1993-1-1 6.3.1
EN 1993-1-1 6.4.1(7)
EN 1993-1-1 6.2
EN 1993-1-8
Rysunek 3.4 Schemat blokowy metodologii obliczeniowej dla supwzoonych z przewizkami
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
27/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 19
3.4 Dugowyboczeniowa3.4.1 ciskane elementy konstrukcyjne kratowane
Pasy
Zgodnie z Zacznikiem BB normy EN 1993-1-1 dugo wyboczeniowLcr
elementu konstrukcyjnego pasa supa zoonego, wykonanego z walcowanegodwuteownika lub dwuteownika szerokostopowego, przyjmuje sijako 0,9Ldlawyboczenia a paszczynie i 1,0Ldla wyboczenia z paszczyzny. Te wartocimogzostaobnione, jeeli jest to uzasadnione wynikami szczegowej analizy.
L jest odlegociw danej paszczynie midzy dwoma ssiednimi punktami,w ktrych element konstrukcyjny jest stony, aby zapobiec przemieszczeniuw tej paszczynie, lub midzy jednym z tych punktw a kocem elementukonstrukcyjnego.
Elementy usztywniajce
Elementy usztywniajce wykonuje sinajczciej z ktownikw.
Pod warunkiem, e pasy zapewniajodpowiednie utwierdzenie kocw ciskanychelementw usztywniajcych wykonanych z ktownikw, a poczenia kocwelementw zapewniaj odpowiednie unieruchomienie (co najmniej 2 rubyw przypadku poczenia rubowego), dugo wyboczeniowaLcrdla wyboczeniaw paszczynie jest przyjmowana jako 0,9L, gdzie L jest dugoci ukadumidzy poczeniami.
Jeli koce elementw usztywniajcych wykonanych z ktownikw czone stylko jedn rub, wwczas naley uwzgldni mimorodowo i przyjdugowyboczeniowLcrrwndugoci ukaduL.
Smukoefektywn eff elementw usztywniajcych wykonanych z ktownikwokrelono w BB.1.2 normy EN 1993-1-1 w nastpujcy sposb:
7,035,0eff +=
gdzie:
jest smukociwzgldnzdefiniowanw 6.3 normy EN 1993-1-1.
W przypadku innych ksztatownikw ni ktowniki elementy usztywniajcemogbyobliczane pod ktem wyboczenia w paszczynie za pomocdugociwyboczeniowej mniejszej nidugoukadu i przy wykorzystaniu smukociwzgldnej zgodnie z 6.3 normy EN 1993-1-1, pod warunkiem, e pasyzapewniajodpowiednie utwierdzenie kocw, a poczenia kocw elementwzapewniaj odpowiednie unieruchomienie (co najmniej 2 ruby w przypadku
poczenia rubowego). W praktyce dugowyboczeniowa Lcr ksztatownikawalcowanego jest rwna odlegoci midzy poczeniami w przypadku wyboczeniaw paszczynie i z paszczyzny.
3.4.2 ciskane elementy konstrukcyjne z przewizkami
Dla uproszczenia pomija sikade potencjalne utwierdzenie na kocach supai dugowyboczeniowpasw mona przyjjako rwndugoci ukadu.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
28/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 20
LITERATURA
1 EN 1993-1-1:2005 Eurokod 3 Projektowanie konstrukcji stalowych. Reguy oglnei reguy dla budynkw
2 EN 1993-1-8:2005 Eurokod 3 Projektowanie konstrukcji stalowych. Projektowanie wzw
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
29/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 21
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
30/42
Cz6: Projekt wykonawczy supw zoonych
6 - 22
ZACZNIK A
PRZYKAD PRAKTYCZNY:PROJEKT SUPAZOONEGOKRATOWANEGO
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
31/42
6 - 23
Arkuszobliczeniowy
ZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
1 z 12
Wykona DC Data 02/2009
Sprawdzi AB Data 03/2009
1. WprowadzenieTen przykad praktyczny ilustruje weryfikacji typowego supa zoonego
poddawanego dziaaniu osiowej siy ciskajcej i momentu zginajcego.Obliczenia wykonano zgodnie z normEN 1993-1-1. Nie uwzgldnionoadnych Zacznikw krajowych, a w obliczeniach wykorzystano zalecanewartoci podane w normie EN 1993-1-1.
Obliczenia wykonano zgodnie z metodologiobliczeniowpodanw punkcie 3.2 niniejszego przewodnika.
2. OpisGeometrisupa zoonego przedstawiono na rysunku A.1i na rysunku A.2.W przypadku najbardziej niekorzystnej kombinacji ULS oddziaywa, siaosiowa i moment zginajcy wzgldem osi mocnej ksztatownika zoonegosprzyoone na szczycie supa.
1 Utwierdzenia boczne
Rysunek A.1 Model obliczeniowy
Aby zapobiec wyboczeniu z paszczyzny, sup zoony jest utwierdzony naobu kocach i w poowie wysokoci.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
32/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
2 z 12
6 - 24
1 Pasy HEA 200
2 Supki Ktowniki 90 9
3 Krzyulce Ktowniki 80 8
y y
z
z
Rysunek A.2 Geometria supa zoonego
Waciwoci ksztatownikw
Naley zauway, e oy-y i oz-z oznaczajodpowiednio omocn
i osabprzekroju poprzecznego kadego komponentu.Pasy: HEA 220 S355
ch = 64,3 cm2
iy = 9,17 cm iz= 5,51 cm
Krzyulce: Ktowniki rwnoramienneL90 90 9 S355
Ad = 15,52 cm2
iy = iz= 2,73 cm iu= 3,44 cm iv= 1,75 cm
Supki: Ktowniki rwnoramienneL80 80 8 S355
Av = 12,27 cm2
iy = iz= 2,43 cm iu= 3,06 cm iv= 1,56 cm
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
33/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
3 z 12
6 - 25
3. Krok 1: Maksymalna osiowa sia ciskajcaw pasach
3.1. Efektywny geometryczny moment bezwadnoci
powierzchni wzgldem osiEfektywny geometryczny moment bezwadnoci powierzchni wzgldem osimocnej ksztatownika zoonego oblicza siza pomocnastpujcej zalenoci:
Ieff= 0,5 h02Ach
gdzie:
Ach jest polem powierzchni przekroju pasa
h0 jest odlegocimidzy rodkami masy pasw
EN 1993-1-1
6.4.2.1
Wartoefektywnego geometrycznego momentu bezwadnoci powierzchniwzgldem osi wynosi:
Ieff= 0,5 802 64,3 = 205800 cm4
3.2. Sztywnocinania
W przypadku ukadu kratowania typu N sztywnocinania wyraa sizalenoci:
+
=
3
v
3
0d3
2
0dv
1 dA
hAd
ahnEAS
gdzie:
d = 22220 25,18,0 +=+ah = 1,48 m
EN 1993-1-1
Rysunek 6.9
n jest liczbpaszczyzn kratowania (n= 2)
Ad jest polem powierzchni przekroju krzyulcw
Av jest polem powierzchni przekroju supkw
Zatem:
3
3
33
2
v 10
14801227
800155211480
800125015522100002
+
=S
Sv= 134100 kN
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
34/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
4 z 12
6 - 26
3.3. Pocztkowa imperfekcja ukowa
Pocztkowa imperfekcja ukowa jest rwna:
e0=L/500 = 10000/500 = 20 mm
EN 1993-1-1 6.4.1(1)
3.4. Maksymalna osiowa sia ciskajca w pasach
Maksymalna osiowa sia ciskajca w pasach,Nch,Ed, jest wyznaczanaw poowie wysokoci supa zoonego w nastpujcy sposb:
Nch,Ed=eff
ch0EdEd
22 I
AhMN+ EN 1993-1-1
6.4.1(6)
gdzie:
MEd =
v
Ed
cr
Ed
IEd0Ed
1S
N
N
N
MeN
+
Ncr jest efektywnosiowsikrytycznelementu konstrukcyjnegozoonego:
kN426501010000
10205800210000
32
4
effcr =
==
L
EIN
Maksymalny moment zginajcy, uwzgldniajcy imperfekcjukow
i efekty drugiego rzdu, wynosi:
MEd = kNm4,481
134100
900
42650
9001
45002,0900=
+
Sia osiowa w pasie poddawanym najwikszemu ciskaniu wynosi:
Nch,Ed = kN1052102058002
1034,648,04,481
2
9008
4
=
+
4. Krok 2: Nonopasa na wyboczeniew paszczynie
4.1. Klasyfikacja przekroju poprzecznego pasa
= 0,81 dla stali gatunku S355
Smukopki: c/tf= 88,5 / 11 = 8,05 < 10 = 8,10 klasa 2
Smukorodnika: c/tw= 152 / 7 = 21,7 < 33 = 26,73 klasa 1
Zatem przekrj poprzeczny naley do klasy 2 pod wzgldem czystegociskania.
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
35/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
5 z 12
6 - 27
4.2. Nonopasa na wyboczenie
Nonona wyboczenie pasa poddawanego najwikszemu ciskaniujest weryfikowana zgodnie z 6.3.1 normy EN 1993-1-1 dla wyboczenia
wzgldem osi sabej przekroju poprzecznego, tj. wzgldem osi z-z.
Dugowyboczeniowelementu konstrukcyjnego wykonanego z dwuteownikaszerokostopowego walcowanego na gorco mona przyjjako 0,9 adlawyboczenia w paszczynie, gdzie ajest dugociukadu midzy dwomawzami supa zoonego.
Dugowyboczeniowa pasw:
Lcr,z= 0,9 a= 0,9 1,25 = 1,125 mEN 1993-1-1
BB.1.1(2)B
Smukowynosi:
z
zcr,
zi
L
=
gdzie
iz jest promieniem bezwadnoci przekroju poprzecznego bruttowzgldem osi sabej.
std: 42,201,55
1125z ==
9,93y
1
==f
E przy: = 0,81 dla stali gatunku S355
06,7681,09,931 ==
Smukowzgldna wynosi:
268,006,76
42,20
1
zz ===
Krzywa wyboczenia cdla wyboczenia wzgldem osi sabej, poniewa:
Gatunek stali S355
h/b< 1,2
tf< 100 mm
Wspczynnik imperfekcji wynosi: z= 0,49
EN 1993-1-1
Tabela 6.2
Wspczynnik redukcyjnyzmona obliczyz nastpujcych zalenoci:
( )[ ] ( )[ ] 553,0268,02,0268,049,015,02,015,0 22zzzz =++=++= 965,0
268,0553,0553,0
11
222
z2zz
z =
+
=
++
=
EN 1993-1-1
6.3.1.2(1)
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
36/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
6 z 12
6 - 28
Obliczeniowa nonona wyboczenie jest rwna:
kN2203100,1
3556430965,0 3
1M
ychz
Rdz,b, =
==
fAN
Kryterium nonoci jest nastpujce:
1477,02203
1052
Rdz,b,
Edch,
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
37/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
7 z 12
6 - 29
Obliczeniowa nonona wyboczenie jest rwna:
kN1767100,1
3556430774,0 3
1M
ychy
Rdy,b, =
==
fAN
Kryterium nonoci jest nastpujce:
1595,01767
1052
Rdy,b,
Edch,
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
38/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
8 z 12
6 - 30
wwczas:
kN86,1768002
14802,191Edd, =
=N
7.1.2. Klasyfikacja ciskanego krzyulcah/t = 90 / 9 = 10 < 15 = 12,15
(b+h) / (2t) = (90+90) / (2 9) = 10 > 11,5 = 9,31 klasa 4
Choprzekrj poprzeczny naley do klasy 4, zgodnie z normEN 1993-1-1,Tabela 5.2, Arkusz 3, obliczenie efektywnego pola powierzchni przekroju nie
prowadzi do redukcji. Zatem pole powierzchni przekroju jest w peniefektywne i obliczenie jest takie samo jak dla przekroju klasy 3.
EN 1993-1-1
Tabela 5.2
Arkusz 3
7.1.3. Nonokrzyulca na wyboczenie
Smukowzgldnmona obliczyzgodnie z BB.1.2 normy EN 1993-1-1,o ile krzyulce sprzyspawane na obu kocach a pasy swystarczajcosztywne, aby zapewniutwierdzenie kocw.
Smukowzgldem najsabszej osi:
57,845,17
1480
v
v ===i
d
Smukowzgldna
112,181,09,93
57,84
9,93v =
==
Efektywna smukowzgldna
128,1112,17,035,07,035,0 vveff, =+=+=
EN 1993-1-1
BB.1.2
Krzywa wyboczenia bjest wykorzystywana do wyznaczenia wspczynnikaredukcyjnego:
v= 0,34
Zatem:
( )[ ] ( )[ ] 294,1128,12,0128,134,015,02,015,0 22 veff,veff,v =++=++= EN 1993-1-1 6.3.1
519,0128,1294,1294,1
11
222
veff,2
vv
v =+
=++
=
Obliczeniowa nonona wyboczenie elementu konstrukcyjnegopoddawanemu ciskaniu jest rwna:
kN9,285100,1
3551552519,0 3
1M
ydv
Rdd,-b =
==
fAN
Kryterium nonoci jest nastpujce:
162,09,285
8,1761
Rdd,-b
Edd,
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
39/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
9 z 12
6 - 31
7.2. Supki
7.2.1. Maksymalna osiowa sia ciskajca
Maksymalna osiowa sia ciskajca wynosi:
Nh,Ed= VEd= 191,2 kN
7.2.2. Klasyfikacja przekroju poprzecznego
h/t = 80 / 8 = 10 < 15 = 12,15
(b+h) / (2t) = (80+80) / (2 8) = 10 > 11,5 = 9,31 klasa 4
Choprzekrj poprzeczny naley do klasy 4, zgodnie z normEN 1993-1-1,Tabela 5.2, Arkusz 3, obliczenie efektywnego pola powierzchni przekroju
nie prowadzi do redukcji. Zatem pole powierzchni przekroju jest w peniefektywne i obliczenie jest takie samo jak dla przekroju klasy 3.
EN 1993-1-1Tabela 5.2Arkusz 3
7.2.3. Nonona wyboczenie
Dugowyboczeniowa jest rwna:
Lcr= h0= 800 mm
Smukowzgldem najsabszej osi:
28,516,15
800
v
yh,
v ===i
L
Smukowzgldna:
674,081,09,93
28,51
9,93
vv =
==
Efektywna smukowzgldna:
822,0674,07,035,07,035,0 vveff, =+=+=
EN 1993-1-1
BB.1.2
Krzywa wyboczenia bjest wykorzystywana do wyznaczenia wspczynnikaredukcyjnego:
= 0,34Zatem:
( )[ ] ( )[ ] 943,0822,02,0822,034,015,02,015,0 2 veff,veff, =++=++= v
712,0822,0943,0943,0
11
222
veff,2
vv
=+
=++
=
v
Obliczeniowa nonona wyboczenie elementu konstrukcyjnegopoddawanemu ciskaniu jest rwna:
kN310100,1
3551227712,0 3
1M
yhv
Rdb, ===
fAN
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
40/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
10 z 12
6 - 32
Kryterium nonoci jest nastpujce:
162,0310
2,191
Rdb,
Edh,
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
41/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
11 z 12
6 - 33
9. Krok 7: Nonopoczenia spawanegokrzyulec-pas
Krzyulce (L90 90 9) sprzyspawane do pasa (HEA 220) za pomoc
spoin pachwinowych, patrz rysunek A.3.
L90x90x9
26
64
3
150
HEA 220
NEd
Rysunek A.3 Poczenie spawane krzyulca z pasem
Grubospoiny: a = 3 mm
Efektywna dugowzduna spoiny pachwinowej: leff-L = 150 mm
Efektywna dugopoprzeczna spoiny pachwinowej: leff-T = 90 mmSia osiowa w krzyulcu: Nd,Ed = 176,8 kN
Nonoobliczeniowspoiny pachwinowej wyznacza siza pomocmetodyuproszczonej podanej w 4.5.3.3 normy EN 1993-1-8.
W kadym punkcie wzduspoiny pachwinowej przenoszona przez spoinwypadkowa wszystkich sina jednostkdugoci powinna spenianastpujce kryterium:
Rdw,Edw, FF
gdzie:
Fw,Ed jest wartociobliczeniowsiy na jednostkdugoci
Fw,Rd jest obliczeniownonocispoiny na jednostkdugoci
Nonoobliczeniowa jest niezalena od orientacji paszczyzny grubocispoiny i wyznacza sijz nastpujcej zalenoci:
Fw,Rd =fvw,da
7/24/2019 SSB06 Projekt Wykonawczy Slupw Zlozonych
42/42
TytuZACZNIK A. Przykad praktyczny:Projekt supa zoonego kratowanego
12 z 12
gdzie:
fvw,d jest obliczeniowwytrzymaocispoiny na cinanie
2M
u
dvw,
3/
w
f
f =
EN 1993-1-8
4.5.3.3
fu jest wytrzymaocisabszej czci na rozciganie:
fu= 510 N/mm2
w jest odpowiednim wspczynnikiem korelacji:
w= 0,9 dla stali gatunku S355
M2 = 1,25
EN 1993-1-1
Tabela 3.1
EN 1993-1-8
Tabela 4.1
zatem:
( )N/mm3,453
901502
176800
N/mm2,78557,261
N/mm7,26125,19,0
3/5103/
eff
Edd,
Edw,
dvw,Rdw,
2
2Mw
udvw,
=+
==
===
=
==
lN
F
afF
ff
Zatem:
Fw,Ed= 453,3 N/mm2