Metal do 2.3.7.
description
Transcript of Metal do 2.3.7.
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
OBJEKAT: INDUSTRIJSKA HALA
MESTO GRADNJE: LESKOVAC
STATIČKI PRORAČUN
RASPON GLAVNOG NOSAČA L= 26,94 m
RAZMAK GLAVNIH NOSAČA l= 12,00 m
NAGIB KROVNE RAVNI α= 6 °
KROVNI POKRIVAČ: ČELIČNI SENDVIČ LIM
VISINA STUBA H= 10,75 m
BROJ POJASEVA n= 14
MAKSIMALNI RAZMAK ROŽNJAČA λ'= 1,9349 m
RAZMAK POJASEVA λ= 1,9243 m
POS 1 - KROVNI POKRIVAČ
1. ANALIZA OPTEREĆENJA
1.1. STALNO OPTEREDENJE
OPTEREDENJE OD KROVNOG POKRIVAČA gkp= 0,169 kN/m2
1.2. OPTEREDENJE SNEGOM
( nagib krova < 20° , nadmorska visina H=225m < 500 m )
TEŽINA SNEGA s = 0,75 kN/m2
1.3 OPTEREDENJE VETROM - JUS U.C7.110
LOKACIJA : LESKOVAC; meteorološka stanica NIŠ
BRZINA VETRA : vB
m,50,10 = 23,00 m/s
NADMORSKA VISINA DO: 225 m
GUSTINA VAZDUHA: ρ = 1,1969 kg/m3
POVRATNI PERIOD: T = 50 GOD
FAKTOR POVRATNOG PERIODA OSNOVNE BRZ. VETRA:KT = 1,0
FAKTOR VREMENSKOG OSRED. OSNOVNE BRZINE VETRAKt = 1,0
KATEGORIJA HRAPAVOSTI TERENEA : B
FAKTOR TOPOGRAFIJE TERENA: SZ = 1,00
PARAMETRI HRAPAVOSTI TERENA :a = 0.03 b = 1,0 α = 0.14 z0=0.03 zg = 320
= 0,391
FAKTOR EKSPOZICIJE :
= 1,036
OSRED. BRZINE VETRA : vm,T,z = KT · Kt · vB
m,50,10 · KZ · SZ = 23,82 m/s
OSN.PRIT.VETRA : qm,T,10 = ρ/2 · (vBm,50,10 · KT· KZ )
2 · 10-3 = 0,340 kN/m2
AERODINAMIČKI PRITISAK : qm,T,z = qm,50,10 · KT2· KZ
2 = 0,364 kN/m'
JUS U.C7.111 - VRSTA ZGRADA U POGLEDU KRUTOSTI
OBLOGA 100 m
OBJEKAT 15 m
UGIB VRHA OBJEKTA
2h = 25,72 m
ZADOVOLJENI SU USLOVI ZA PRORAČUN PO POJEDNOSTAVLJENOM PRORAČUNU ZA KLASU
MALIH KRUTIH ZGRADA.
h = 12.86m <
h = 12.86m <
u = h/250 = 5,14cm
b = 28,04 m >
10
zbK z
)/10(/ zbaI Z
1 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
JUS U.C7.112.
PRITISAK VETRA qw,p = qm,T,z · Gz · Cp
Veličina otvora u oblozi zgrade - Zgrada sa velikim otvorima: kliznim vratama, ventilatorima ili
prozorima koje se mogu razbiti => G · Cpi = ± 1,4
Krov 0° < 6° < 10°
z = min
z ≥
zona s sleme : 2,804 · 49,71 = 139,39 m2 > 10 m2
streha : 2,804 · 55,32 = 155,12 m2 > 10 m2
zona c ivice kalkana : 2,804 · 14,09 + 2,8042
= 47,37 m2 > 10 m
2
zona r ostali delovi krovne ravni: 14,09 · 60,93 - (139,39+155,12+47,37) = 516,62 m2
zona s G · Cpe = -2,0
zona s G · Cpe = -2,0
zona c G · Cpe = -1,5
zona r G · Cpe = -2,0
qwp,max = qm,50,z · ( G · Cpe + G · Cpi ) = -0,0364 kN/m2(upravno na krov)
qwp,min = qm,50,z · ( G · Cpe - G · Cpi ) = -1,2392 kN/m2(upravno na krov)
REDUKCIJA OPTEREDENJA NA m2 KROVNOG POKRIVAČA (UPRAVNO NA POKRIVAČ)
I SLUČAJ OPTEREDENJA -osnovno opteredenje
kN/m²
II SLUČAJ OPTEREDENJA - osnovno + dopunsko opteredenje
kN/m²
kN/m²
Merodavan i za dimenzionisanje i za vezu sa rožnjačom
ODGOVARA ČELIČNI SENDVIČ LIM KP-060-T "M PROFIL" STARA PAZOVA
D=60mm t1/t2=0.6/0.5mm g=16.9kg/m2=0,169kN/m2
nosivost qmax=1,66kN/m2 > 1,07kN/m2
razmak rožnjača lmax=2,00m > 1,92m
oslanjanje preko jednog polja
q II max
= q
I + qwp,max = 0,87
q II min = gkp · cosα + qwp,min = -1,07
0,91q I = gkp · cosα + s · cos²α =
60.93m
28.04m
11
.40
m
z
z
z
z
c
c
r
r
s
s
0.1 0.1 28.04 2.804
0.4 0.4 11.40 4.56
b m
H m
0.04 0.04 28.04 1.1216
1.0
b m
m
2 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
POS R1 - "R" ROŽNJAČA
RASPON ROŽNJAČA : l = 12,00 m
RAZMAK ROŽNJAČA : λ = 1,9243 m
RAZMAK ROŽNJAČA KOSO : λ' = 1,9349 m
1. ANALIZA OPTEREĆENJA
1.1. STALNO OPTEREDENJE
OPTEREDENJE OD KROVNOG POKRIVAČA gkp= 0,169 kN/m2
SOPSTVENA TEŽINA ROŽNJAČE g r = 0,18 kN/m
1.2. OPTEREDENJE SNEGOM
TEŽINA SNEGA s = 0,75 kN/m2
1.3 OPTEREDENJE VETROM
MAKSIMALNO qwp,max = qm,50,z · ( G · Cpe + G · Cpi ) = -0,036 kN/m2
MINIMALNO qwp,min = qm,50,z · ( G · Cpe - G · Cpi ) = -1,239 kN/m2
1.4 OPTEREDENJE OD RADNIKA
RADNIK P = 1,00 kN
2. STATIČKI SISTEM I UTICAJI
2.1 REDUKCIJA OPTEREDENJA NA m'
I slučaj opteredenja - osnovno opteredenje
= 1,950 kN/m
qHI = = 0 kN/m
II slučaj opteredenja - osnovno + dopunsko opteredenje
= 1,880 kN/m
= -0,007 kN/m
qVminII = gkp · λ' + gr + qwpmin · λ · cosα = -1,864 kN/m
= -0,251 kN/m
ODREĐIVANJE MERODAVNOG OPTEREDENJA
qxII
/ qxI = 0,956 < σdop
II/σdopI= 1,125
MERODAVAN PRVI SLUČAJ OPTEREĆENJA
2.2. PRORAČUN PRESEČNIH SILA
α = 63,43 °
USVAJA SE SE h = 600 mm lII = 4,00 m
35,10 kNm
qVI = gkp · λ' + gr + s · λ
qVII = qV
I + qwpmax · λ' · cosα
qHII = qwpmax · λ' · sinα
qHminII = qwpmin · λ' · sinα
VISINA ROŽNJAČE h = l/12 - l/20 = 1000 do 600 mm
I 2 2I Vq l 1.95 12
maxM = =8 8
R U
O
D1
D2
63.43°
l/2=10x600=6000mm
3 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
SILE U POJASNIM ŠTAPOVIMA
58,51 kN
11,70 kN
SILE U DIJAGONALAMA
13,08 kN
-13,08 kN
Lokalno savijanje gornjeg pojasa usled direktnog naleganja krovnog pokrivača
q I = qV
I · cosα = 1,940 kN/m
qIII = qV
I · sinα = 0,204 kN/m
0,044 kNm (srednja polja i oslonci)
0,063 kNm (krajnja polja)
0,26093 kNm
0,08154 kNm
-0,3262 kNm
0,89695 kN
3,139 kN
2.3. DIMENZIONISANJE
2.3.1. GORNJI POJAS
Pretpostavlja se presek U 100 A = 13,50 cm2ix = 3,91 cm
Ix = 206,00 cm4iy = 1,47 cm
Iy = 29,30 cm4Sx = 24,50 cm3
Wx = 41,20 cm3ID = 2,81 cm4
Wy = 8,49 cm3
Sila u zatezi
2 1D =-D =
I 2 2
x2M 0.025 q l 0.025 0.204 4.0
I 2 2
BM 0.1 q l 0.1 0.204 4.0
I
BR Z 1.1 q l 1.1 0.204 4.0
2n 1maxZ 3.5 0.897
2
ImaxM 35.1U -O= =
h 0.6
I
Vq l 1.95 12R= =
2 2
11
Q 11.70D = =
sin 0.1045
I 2 21
ylokn
q l 1.94 0.6M
16 16
I 2 21
ylokn
q l 1.94 0.6M
11 11
I 2 2
x1 y3M M 0.08 q l 0.08 0.204 4.0
20x600=12000mm
4x3000=12000mm
q'
q''
x
x
yy
4 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
Kontrola napona
5,05 kN/cm2
< 16,00 kN/cm2
Kontrola ekscentričnog pritisaka ( JUS U.E7.096/86 )
4,33 kN/cm2
0,514 kN/cm2
0,198 kN/cm2
1,656 < 2,067
0,271
α = 0,489
102,3
βx= 2,653
1,101 0,484 2,067
1,124 < 1,141
40,82
βy= 1,310
0,44 0,877 1,141
1,638 > 1
1,055 > 1
0,915 < 1 usvaja se υ=1,0
26,243 kN/cm2
1,189
0,9194
0,748
51,05 kN/cm2
0.4
M 5D
1
1
x x
nx 2x N
0.2k 1
1
2 2yx
x y
MMN 58.51 0.0815 10 0.044 10= + + = + + =
A W W 13,50 41,20 8,49σ
nx(y) N mx mx my my dopk k v k
N
N 58.51
A 13,50
2y
My
y
M 0.044 10
W 8,49
2x
Mx
x
M 0.0815 10
W 41,20
N
v
N
A
ixx
x
l 400
i 3,91
xx
1
102,3
92.9
"C"
1
y y
ny 2y N
0.2k 1
1
iy
y
y
l 60
i 1,47
y
y
1
40,82
92.9
"C"
1
xmx 2 2
x
1.10k
1 1 1.1 0.327
y
my 2 2y
1.00k
1 1 0.44 0.327
υ
D
συ= =
σ
D p v Mσ
xp
x
2 S
W
p y
D
cr,D
1.189 24
D y5 2 5 2
cr,D Ey2 2
x
2.81 29.31.679 10 1.12 1 1.679 10 39.61
W l 41.2 4
1
1
5 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
η = 1,12 φ = 1,0
39,60 kN/cm2
1,656·4,33+1,638·1,00·0,198+1,055·0,514 = 8,04 < 16,00 kN/cm2
Sa dodatnom uticaja radnika (koncentrisana sila od 1kN) lokalno
dodMy =0,995·0,6/4 = 0,15 kNm
dodMx =0,105 · 4 / 4 = 0,105 kNm
1,656·4,33+1,638·1,00·(0,198+0,105·102/41,2)+1,055·(0,514+0,15·102/8,49) = 10,31 < 18,00 kN/cm2
USVAJA SE PRESEK GORNJEG POJASA U 100 (g=10,6kg/m')
2.3.2. DONJI POJAS
Pretpostavlja se presek L 60x60x6 (g= kg/m') A = 6,91 cm2
iξ = 2,29 cm
8,4669 < 16,00 kN/cm2iη = 1,17 cm
USVAJA SE PRESEK DONJEG POJASA L 60X60X6 (g=5,42kg/m')
2.3.2. DIMENZIONISANJE ISPUNE
D2 = -13,08 kN Pretpostavlja se φ 18
A = 2,54 cm2
I = 0,707 cm4
i = 0,53 cm
dužina izvijanja
lk = 67,08 cm βx= 3,449
λ = 127,2754
λ = 1,37 0,361
σidoz = 5,772 kN/cm2
σN = 5,141 kN/cm2
< σidoz
USVAJA SE ISPUNA φ 18
2.3.4. DIMENZIONISANJE ZATEGE
0,20 cm2
Iz konstruktivnih razloga usvaja se kruta zatega zbog obezbeđivanja
dužine za bočno izvijanje pojasa .
L 80x80x7 A = 10,8 cm2
iξ = 3,07 cm
iη = 1,57 cm
lk = 193,5 cm
λ = 123,2 < λmax = 250
Ey 2y
Eσ
N
N 58.51
A 6,91
pot
dop
maxZA
"C"
6 SOKOL SABOLČ 66/2007
METALNE KONSTRUKCIJE II INDUSTRIJSKA HALA STATIČKI PRORAČUN
2.3.5. KONTROLA DONJEG POJASA NA IZVIJANJE PRI SIŠUDEM DEJSTVU VETRA
(izvan ravni rešetke) II slučaj opteredenja
Donji pojasevi su razuprti u tredinama raspona krutim razupiračima L →lkξ = 400cm
λξ = 130,29 βx= 3,555
λ = 1,40 0,348
σidoz = 5,576 kN/cm2
Sila u donjem pojasu
-55,93 kN
-33,56 kNm
σN = 5,179014 kN/cm2 < σidoz = 5,576 kN/cm
2
USVAJA SE PRESEK DONJEG POJASA L 80X80X7 (g=8,49kg/m')
2.3.6. KONTROLA UGIBA ROŽNJAČE
fdop = l/300 = 4,00 cm
1,29 cm
19440 cm4
eu= 33,33 cm
Rožnjača zadovoljava u pogledu ugiba
2.3.7. PRORAČUN VEZA
Kontrola napoa u šavovima
lš = 60,0 mm
aš = 4,0 mm
RH = (D1+D2)·cosα = 11,704 kN
Me = RH·e = 36,63 kNm
Fš =2·lš·aš = 4,8 cm2
σšdoz = 12,00 kN/cm2
Iš = 14,40 cm4
Wš = 4,8 cm3
vII = 2,438 kN/cm2
n = 7,632 kN/cm2
σu = 8,012 kN/cm2< σidoz = 12,00 kN/cm2
Odgovaraju ugaoni šavovi dbljine aš=4mm i dužine lš=60mm
"C"
IIminM
Uh
II 2II min v
min
q lM
8
l
I
I 2x
xr
q5max f
384 E
2 2xr o o u uI A e A e 0,9
x x
600
eo
eu
Ao
Au
19
31.3
62.5
19
7 SOKOL SABOLČ 66/2007