Informacje ogólne Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-8: Projektowanie węzłów.

Prezentacja na temat: "Informacje ogólne Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-8: Projektowanie węzłów."— Zapis prezentacji:

1

2 Informacje ogólne Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-8: Projektowanie węzłów

3 Połączenia zakładkowe
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Kategoria B: połączenia cierne w stanie granicznym użytkowalności Kategoria C: połączenia cierne w stanie granicznym nośności Połączenia doczołowe Kategoria D: połączenia niesprężane Kategoria E: połączenia sprężane

4 Połączenia zakładkowe
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego

5 Fv,Ed – obliczeniowa siła ścinająca przypadająca na śrubę
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Kryteria obliczeniowe określono w Tablicy 3.2. Fv,Ed – obliczeniowa siła ścinająca przypadająca na śrubę Fv,Rd – obliczeniowa nośność śruby na ścinanie Fb,Rd – obliczeniowa nośność śruby na docisk do ścianki otworu

6 A – pole przekroju trzpienia śruby v – współczynnik o wartości 0,6
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Obliczeniowa nośność śruby na ścinanie wg Tablicy 3.4. A – pole przekroju trzpienia śruby v – współczynnik o wartości 0,6 fub – wytrzymałość materiału śruby na rozciąganie M2 – współczynnik częściowy o wartości 1,25 UWAGA: powyższa zależność obowiązuje przy założeniu, że płaszczyzna ścinania jest jedna i nie przechodzi ona przez gwint śruby.

7 b – współczynnik określany jako
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Obliczeniowa nośność śruby na docisk do ścianki otworu Fb,Rd k1 – współczynnik zależny od rozmieszczenia śrub na kierunku prostopadłym do obciążenia b – współczynnik określany jako fu – wytrzymałość na rozciąganie materiału łączonego elementu d – średnica trzpienia śruby t – suma grubości elementów pracujących w jednym kierunku

8 e2 – odległość od krawędzi p2 – rozstaw szeregów śrub
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Obliczeniowa nośność śruby na docisk do ścianki otworu Fb,Rd Wartość współczynnika k1 zależny od położenia śruby: dla śrub skrajnych dla śrub pośrednich do – średnica otworu e2 – odległość od krawędzi p2 – rozstaw szeregów śrub

9 Połączenia zakładkowe
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Obliczeniowa nośność śruby na docisk do ścianki otworu Fb,Rd Wartość współczynnika d zależy od rozmieszczenia śrub na kierunku równoległym do działania obciążenia: - dla śrub skrajnych dla śrub pośrednich

10 Połączenia zakładkowe
5.1. Połączenia na śruby Połączenia zakładkowe Kategoria A: połączenia typu dociskowego Obliczeniowa nośność śruby na docisk do ścianki otworu wg Tab. 3.4. Współczynnik k1 wspó

11 Obciążenia na 1 m2 połaci dachowej
2.1. Oddziaływania stałe Obciążenia na 1 m2 połaci dachowej Płyty warstwowe 0,12 kN/m2 Płatwie i stężenia 0,15 kN/m2 Instalacje 0,30 kN/m2 SUMA 0,57 kN/m2 Obciążenia na 1 m2 ściany osłonowej Rygle ścienne 0,15 kN/m2 SUMA 0,27 kN/m2 Ciężar własny rygla kratowego oraz słupów uwzględniony zostanie automatycznie w programie do obliczeń statycznych

12 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie UŻYTKOWE dachu

13 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie UŻYTKOWE dachu

14 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie ŚNIEGIEM wg PN-EN Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem 1 m2 rzutu połaci dachu w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej Sytuacja trwała - użytkowanie zgodne z przeznaczeniem obiektu Sytuacja przejściowa - warunki chwilowe, np. roboty budowlane (5.1) i – współczynnik kształtu dachu Ce – współczynnik ekspozycji Ct – współczynnik termiczny sk – wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu

15 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie ŚNIEGIEM wg PN-EN sk – wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu

16 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie ŚNIEGIEM wg PN-EN i – współczynnik kształtu dachu 1=0,8

17 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie ŚNIEGIEM wg PN-EN Ce – współczynnik ekspozycji

18 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie ŚNIEGIEM wg PN-EN Ct – współczynnik termiczny Ct =1,0

19 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Wartość charakterystyczna ciśnienia wiatru na powierzchnie zewnętrzne konstrukcji (5.1) qp(ze) – wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru do obliczeń ciśnienia zewnętrznego ze – wysokość odniesienia dla ciśnienia zew. (wysokość budynku) cpe – współczynnik ciśnienia zewnętrznego

20 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Wartość charakterystyczna ciśnienia wiatru na powierzchnie wewnętrzne konstrukcji (5.2) qp(zi) – wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru do obliczeń ciśnienia wewnętrznego zi – wysokość odniesienia dla ciśnienia wewnętrznego cpi – współczynnik ciśnienia wewnętrznego

21 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Rysunek 5.1 – Ciśnienie wywierane na powierzchnie

22 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Rysunek 5.1 – Ciśnienie wywierane na powierzchnie

23 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru qp (4.8) ce – współczynnik ekspozycji qb – wartość bazowa ciśnienia prędkości (4.10) r – gęstość powietrza 1,25 kg/m3 vb – bazowa prędkość wiatru

24 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Bazowa prędkość wiatru vb (4.1) vb,0 – wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru cdir – współczynnik kierunkowy zalecana wartość 1,0 cseason – współczynnik sezonowy zalecana wartość 1,0

25 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru vb,0 Strefy obciążenia wiatrem w Polsce Tablica NA.1

26 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ekspozycji ce

27 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ekspozycji ce co – współczynnik rzeźby terenu, dla terenu płaskiego 1,0 kl – współczynnik turbulencji, zalecana wartość 1,0

28 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ekspozycji ce

29 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia cp cpe - współczynnik ciśnienia zewnętrznego; e-external dla ścian pionowych budynku wg 7.2.2 dla dachów płaskich wg 7.2.3 dla dachów dwuspadowych wg 7.2.5 cpi - współczynnik ciśnienia wewnętrznego; i-internal dla budynków wg 7.2.9

30 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe Wiatr na ścianę szczytową Wiatr na ścianę podłużną

31 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe cpe,10

32 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe,10 dla ścian pionowych b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru d – wymiar równoległy do kierunku wiatru h – wysokość hali Widok z góry na halę D – ściana nawietrzna E – ściana zawietrzna D E Dla wartości pośrednich stosować interpolację liniową Pole

33 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe,10 dla dachu dwuspadowego e = min(b;2h) b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru

34 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe,10 dla dachu dwuspadowego

35 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe,10 dla dachu płaskiego Kąt nachylenia połaci  -5 <  < +5 e = min(b;2h) b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru G H I

36 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia zewnętrznego cpe,10 dla dachu płaskiego Pole Typ dachu Ostre krawędzie brzegu G H I

37 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia wewnętrznego cpi Według punktu 7.2.9(6) Uwaga 2 przy braku szczegółowych danych o otworach w budynku, można przyjąć dwie wartości współczynnika ciśnienia wewnętrznego: dla parcia cpi,pos = + 0,2 dla ssania cpi,neg = ─ 0,3

38 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie WIATREM wg PN-EN Współczynnik ciśnienia Gęstość powietrza Ciśnienie wiatru na powierzchnię wg rozdziału 7 Wartość bazowa ciśnienia prędkości Wartość szczytowa ciśnienia prędkości Współczynnik ekspozycji Bazowa prędkość wiatru lub cdir = 1,0 cseason = 1,0 vb,0 wg Tablicy NA.1

39 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN

40 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Suwnica dwudźwigarowa, jednohakowa

41 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Klasyfikacja oddziaływań

42 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Składniki dynamiczne – współczynnik dynamiczny ji

43 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Składniki dynamiczne – współczynnik dynamiczny ji

44 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Grupy oddziaływań – Tablica 2.2. Pionowe Poziome

45 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Definicja ciężarów Gc – ciężar suwnicy Gt – ciężar wciągarki wciągarka suwnica

46 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe Qr,max — maksymalne oddziaływanie koła suwnicy z ładunkiem Qr,(max) — dopełniające oddziaływanie koła suwnicy z ładunkiem Qr,min — minimalne oddziaływanie koła suwnicy bez ładunku Qr,(min) — dopełniające oddziaływanie koła suwnicy bez ładunku Qh,nom — nominalny ciężar podnoszony (udźwig suwnicy)

47 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe

48 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe Przykładowa specyfikacja suwnic firmy ABUS typ ZLK Rmax = Qr,max Rmin = Qr,min L1 = L2 = emin S = l R = a

49 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe

50 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe

51 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe Wartości sił bez uwzględnienia współczynników dynamicznych Gc – ciężar suwnicy Gt – ciężar wciągarki Qh,nom – udźwig suwnicy

52 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe Wartości sił po uwzględnieniu współczynników dynamicznych UWAGA: Wartości współczynników dynamicznych mogą się zmieniać w zależności od rozpatrywanej grupy obciążeń – patrz Tablica 2.2.

53 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe – wartości współczynników dynamicznych vh = 3 m/min = 0,05 m/s Zadzwonic i upewnic się u ABUSA

54 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania pionowe – wartości współczynników dynamicznych

55 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome

56 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – siły HL,i Sił HL,i nie uwzględniamy

57 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – siły HT,i

58 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – siły HT,i

59 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – siły HT,i

60 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – siły HT,i mw=2

61 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania poziome – współczynnik dynamiczny 5 5=1,5

62 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania złożone od suwnic

63 2.2. Oddziaływania zmienne
Obciążenie SUWNICAMI wg PN-EN Oddziaływania złożone od suwnic Liczba suwnic = 1

64 2.3. Model obliczeniowy konstrukcji
Przekrój poprzeczny przez halę B’=B+1m 500 B=b٠n 500 b Hn H Hp 500

65 2.3. Model obliczeniowy konstrukcji
Definicja modelu Hn+250 H Hp-250

66 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania stałe A G2 2 G2 2 G2 G1 G1 Obciążenie na 1m2 połaci dachowej – patrz p. 2.1. G3 G3 G2 = 0,57 * A * b / cos [kN] G1 = 0,57 * A * (b/2+0,5m) / cos [kN] G3 = 0,27 * A [kN/m] A – odległość między układami nośnymi b – odległość między węzłami kratownicy w poziomie  - kąt nachylenia połaci dachu

67 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – obciążenie UŻYTKOWE dachu jest mniejsze niż obciążenie ŚNIEGIEM np. dla strefy s=0,72 kN/m2 Obciążenia UŻYTKOWEGO dachu można nie uwzględniać w obliczeniach

68 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – ŚNIEG B S1 S2 2 B – śnieg równomiernie na obydwu połaciach S1 = s * A * (b/2+0,5m) [kN] S2 = s * A * b [kN]

69 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – ŚNIEG C S1 S2 2 S3 S4 - 50% - 50% D C – śnieg zmniejszony na PRAWEJ połaci o 50% D – śnieg zmniejszony na LEWEJ połaci o 50% S1 = s * A * (b/2+0,5m) [kN] S2 = s * A * b [kN] S3 = S2 / 2 S4 = S1 / 2

70 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – WIATR E Oddziaływanie zewnętrzne: wiatr z wieje LEWEJ strony Oddziaływanie wewnętrzne: NADCIŚNIENIE UWAGA: pominięto oddziaływanie wiatru na dach We,D We,E Wi,pos Wi,pos We,D = we,D * A [kN/m] We,E = we,E * A [kN/m] Wi,pos = wi,pos * A [kN/m]

71 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – WIATR E We,D wiatr LEWA + NADCIŚNIENIE Wi,pos We,E F We,D We,E wiatr LEWA + PODCIŚNIENIE Wi,neg G We,E We,D wiatr PRAWA + NADCIŚNIENIE Wi,pos H We,E We,D wiatr PRAWA + PODCIŚNIENIE Wi,neg

72 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – SUWNICA I Oddziaływanie PIONOWE: wózek z LEWEJ strony a A A

73 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – SUWNICA I I Oddziaływanie PIONOWE: wózek z LEWEJ strony Oddziaływanie POZIOME: siły w LEWĄ stronę a

74 2.4. Obciążenia działające na układ
Oddziaływania zmienne – SUWNICA I Suwnica: pion L poziom L J Suwnica: pion L poziom P K Suwnica: pion P poziom L L Suwnica: pion P poziom P

75 2.5. Kombinacje oddziaływań
Zasady kojarzenia obciążeń UWAGA: załącznik krajowy NB do PN-EN 1990:2004 zaleca aby jako miarodajną kombinację oddziaływań ustalać na podstawie wyrażeń (6.10a) lub (6.10b), gdyż wyrażenie (6.10) prowadzi zazwyczaj do większego zużycia materiału. Ze względu na dydaktyczny charakter projektu korzystamy jednak z prostszego wyrażenia (6.10).

76 2.5. Kombinacje oddziaływań
Wartości współczynników Oddziaływanie śniegiem i wiatrem – współczynnik „jednoczesności”

77 2.5. Kombinacje oddziaływań
Wartości współczynników Oddziaływanie suwnic – współczynnik oddziaływań i „jednoczesności”

78 2.5. Kombinacje oddziaływań
Wartości współczynników Podsumowanie Oddziaływania stałe: Ciężar własny + instalacje: A G = 1,35 0 - brak Oddziaływania zmienne: Śnieg B/C/D Q = 1,50 0 = 0,5 0 Wiatr E/F/G/H Q = 1,50 0 = 0,6 0 Suwnice I/J/K/L Q = 1,35 0 = 1,00

79 2.5. Kombinacje oddziaływań
Zestawienie uwzględnianych kombinacji Kombinacja 1 dla wartości charakterystycznych 1,35۰A + 1,5۰(B/C/D) + 1,5۰0,6۰(E/F/G/H) + 1,35۰1,0۰(I/J/K/L) dla wartości obliczeniowych A + B/C/D + 0,6۰(E/F/G/H) + I/J/K/L Kombinacja 2 1,35۰A + 1,5۰0,5۰(B/C/D) + 1,5۰(E/F/G/H) + 1,35۰1,0۰(I/J/K/L) A + 0,5۰(B/C/D) + E/F/G/H + I/J/K/L

80 2.6. Wyznaczenie ekstremalnych sił wewnętrznych
Dźwigar kratowy

81 2.6. Wyznaczenie ekstremalnych sił wewnętrznych
Słup

82 DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ 