Obliczenia z metali.docx

Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe dźwigara kratowego, stanowiącego konstrukcję nośną dachu płatwiowego hali.

Rysunek 1:  Schemat projektowanego dźwigara.

Założenia projektowe:

Wymiary obiektu:

Rozpiętość dźwigara w osiach podpór L=30,0.

Rozstaw dźwigarów b=9,0.

Długość hali B=8 b=8⋅9=72,0 m .

Wysokość hali w kalenicy (mierzona od poziomu gruntu) Hmax=9,6 m .

Pochylenie połaci dachowej 6% , kąt pochylenia połaci α =6,84° .

Kategoria użytkowa dachu – H – dach bez dostępu

Położenie obiektu:

Lokalizacja: Warszawa

Strefa obciążenia śniegiem - 2

Strefa obciążenia wiatrem - 1

Założenia związane z obciążeniem śniegiem obiektu:

Teren normalny, bez znaczącego przenoszenia śniegu przez wiatr.

Obudowa dachu – płyty warstwowe o współczynniku przenikania ciepła

U <1,0Wm2K.

Założenia związane z obciążeniem wiatrem obiektu:

Kategoria terenu II – obszary z niską roślinnością, taką jak trawa, oraz pojedynczymi przeszkodami (drzewa, budynki) oddalonymi od siebie o co najmniej 20 ich wysokości

Rysunek 2: Orientacja

obiektu.

Oś podłużna obiektu wzdłuż kierunku północ – południe.

Określenie podstawowych obciążeń działających na połać dachową.

Obciążenie śniegiem – strefa obciążenia śniegiem – 2 (wg PN-EN 1991-3)

Charakterystyczna wartość obciążenia śniegiem gruntu sk=0,9 kNm2

Współczynnik ekspozycji dla terenu normalnego Ce=1,0 .

Współczynnik termiczny w przypadku obudowy o współczynniku przenikania ciepła

U <1,0Wm2K  , Ct=1,0 .

Współczynnik kształtu dachu – dach dwuspadowy, przy kącie pochylenia połaci

α =6,84° , μ 1=0,8 .

Charakterystyczna wartość równomiernego obciążenia śniegiem w trwałej

i przejściowej sytuacji obliczeniowej

skr=μ 1CeCt sk=0,8⋅1,0⋅1,0⋅0,9=0,72 kNm2.

Charakterystyczna wartość nierównomiernego obciążenia śniegiem w trwałej

i przejściowej sytuacji obliczeniowej

skn=0,5μ 1CeCt sk=0,5⋅0,8⋅1,0⋅1,0⋅0,9=0,36 kNm2

Obciążenie wiatrem – strefa obciążenia wiatrem – 1 (wg PN-EN 1991-1-4)

Podstawowa bazowa prędkość wiatru (tablica NA.1)

vb0=22 ms.

Ciśnienie prędkości wiatru (tablica NA.1)

qb0=0,3 kNm2.

Określenie bazowej prędkości wiatru - vb (pkt.4.2)

Współczynnik sezonowy

cseason=1,0 ;         c dir =1,0 .

Wysokość nad poziomem gruntu – dla dachu wysokość do kalenicy

z=Hmax=9,6 m .

Współczynnik ekspozycji (tablica NA.3)

cez=1,9z100,26=1,99,6100,26=1,88.

qb=f(Vb)       

jeżeli        cseason=1,0 ;         c dir =1,0    to

Vb=Cdir ∙ Cseason ∙ Vb,0

Vb= Vb,0

qb=qb,0

qpz=cezqb,0=1,88∙0,3=0,564kNm2 ,

Określenie współczynników ciśnienia zewnętrznego dla pól połaci dachu przyjęto jak dla dachów płaskich(pkt 7.2.3)

Wiatr prostopadły do osi podłużnej budynku – kierunek θ =0° (tablica 7.2)

e=minB;2Hmax=min84,0m;2∙9,6=19,2m=19,2m

e10=19,210=1,92m

e4=19,24=4,8m

Rysunek 3: Rozmieszczenie pól obciążenia wiatrem.

Wiatr równoległy do osi podłużnej budynku – kierunek θ =90° (tablica 7.4b)

e=minL;2Hmax=min30,0m;2∙9,6=19,2m=19,2m

e10=19,210=1,92m

e4=19,24=4,8m

e2=19,22=9,6m

Rysunek 4: Rozmieszczenie pól obciążenia wiatrem.