KOVOVÉ KONSTRUKCE. Konstrukce průmyslových budov STŘEŠNÍ KONSTRUKCE - VAZNÍKY

Transkript

1 VYSOKÉ UČEÍ TECHICKÉ V BRĚ FAKULTA STAVEBÍ Ústav kovových a dřevěných konstrukcí 7 Brno, Veveří 95 Tel./Fax : KOVOVÉ KOSTRUKCE Konstrukce průmyslových budov STŘEŠÍ KOSTRUKCE - VAZÍKY Brno 00

2 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: OBSAH PŘEDMLUVA...4. ÚVOD...4. ZÁSADY A KOVECE V TEXTU...4 VAZÍKY.... GEOMETRICKÉ SCHÉMA...7. ZATÍŽEÍ - VAZÍKY V, V...8. ÁVRH A POSOUZEÍ VAZÍK V HORÍ PÁS Pruty H, H() Provozní stav: Montážní stav: Pruty H, H() Provozní stav: Montážní stav: Pruty H, H() Provozní stav: Montážní stav: SPODÍ PÁS Prut S, S() Pruty S, S(), S, S() Provozní stav: Montážní stav: DIAGOÁLY Pruty D, D(), D, D(), D, D() Provozní stav Montážní stav VERTIKÁLY Pruty V, V(), V, V(), V Provozní stav Montážní stav PŘÍPOJE POSOUZEÍ MEZÍHO STAVU ÚOSOSTI Dílenské přípoje Přípoj v uzlu mezi pruty H, V, D, H Montážní přípoje Přípoj horního pásu, prut H Přípoj diagonály D..... MEZÍ STAV POUŽITELOSTI KOSTRUKČÍ ŘEŠEÍ ULOŽEÍ VAZÍKU VÝKAZ POLOŽEK...5 SEZAM POUŽITÉ LITERATURY... Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

3 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: SEZAM OBRÁZKŮ Obr. - Typický příčný řez halou... Obr. - Geometrické schéma vazníků půdorys, řez, pohled...7 Obr. - Statická schémata vazníků...9 Obr. -4 ormálové síly pro kombinaci K...0 Obr. -5 ormálové síly pro kombinaci K...0 Obr. - ormálové síly pro kombinaci K... Obr. -7 Umístění styků na pásech vazníku... Obr. -8 Průřez prutů H H()... Obr. -9 Průřez prutů H H()... Obr. -0 Průřez prutů H H()...4 Obr. - Montážní styk horního pásu...4 Obr. - Montážní styk dolního pásu...7 Obr. - Průřez prutů S, S()...7 Obr. -4 Průřez prutů S, S(), S, S()...7 Obr. -5 Průřez prutů D, D(), D, D(), D, D()...8 Obr. - Průřez prutů V, V(), V, V(), V4...9 Obr. -7 Detail dílenského styku V, D...0 Obr. -8 Detail dílenského styku D a H...0 Obr. -9 Detail dílenského styku styčníkový plech pro D... Obr. -0 Detaily montážního styku, horní pás... Obr. - Detail montážního styku H... Obr. - Detail přípoje D... Obr. - Uložení vazníku na sloup...5 SEZAM TABULEK Tab. - Zatížení a kombinace zatížení vazníků V a V...8 Tab. - Vnitřní síly na prutech... Tab. - Výkaz položek pro vazník V...5 Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

4 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 4, celkem: PŘEDMLUV A. ÚVOD V předloženém textu je zpracována problematika navrhování jednopodlažních ocelových průmyslových budov. Text vychází a respektuje obsah a členění skript []. Vzhledem k tomu, že v těchto skriptech jsou aplikovány výpočetní postupy platné v době jejich vydání, byly tyto výpočetní postupy nahrazeny v souladu s metodikou popsanou v platných normách. Konstrukční zásady zůstaly v podstatě zachovány.. ZÁSADY A KOVECE V TEXTU Text od kapitoly VAZÍKY je koncipován především jako statický výpočet, opatřený poznámkami. V praxi při sestavování statického výpočtu je již v současnosti používána výpočetní technika, tento přístup ale není v textu použit zejména proto, aby bylo možné sledovat praktické sestavování výpočtu a používání podkladů. Při sestavování statického výpočtu je vhodné, aby: hala (obecně jakýkoliv objekt) byla rozčleněn na jednotlivé části (obecně na kapitoly), např. tak, jak je uvedeno v dalším textu a konstrukce byla počítána tak, že nejprve budou navrženy a posouzeny ty části, které budou naposledy montovány. V jednotlivých kapitolách byl dodržována posloupnost jednotlivých kroků (obecně odstavců). Vždy by se nejprve měl zpracovat odstavec, ve kterém bude sestaveno geometrické schéma počítané části. V druhém odstavci by mělo být popsáno a kvantifikováno zatížení, které bude na počítanou část působit. Ve třetím odstavci pak bývá provedeno navržení a posouzení profilů a přípojů. Přitom obsah jednotlivých odstavců lze naplnit následovně: Geometrické schéma. Vynést, popsat a zakótovat půdorysnou osnovu objektu. Vykreslit, popsat a zakótovat tvar počítané části - půdorysy a řezy, (detaily se obvykle v tomto odstavci neřeší). Zatížení Vypsat zatížení v členění na stálá, nahodilá, charakteristická (normová), návrhová (výpočtová) Stanovit velikost zatížení Pokud je to možné a přehledné, určit zde i nejnepříznivější kombinace zatížení ávrh a posouzení Pro každou dílčí část je obvykle vyžadováno:. stanovení výpočtových modelů (statických schémat), z nich pak je možná. kvantifikace velikosti vnitřních účinků (sil a momentů), obvykle s použitím pružnostního výpočtu nebo při splnění požadovaných podmínek s použitím plasticitního výpočtu;. na základě těchto účinků a konstrukčních požadavků je navržen vhodný typ profilu, rozměry profilu a materiál profilu..4 ásleduje posudek navrženého profilu:.4. z hlediska mezních stavů únosnosti, tzn. zejména posudky na:.4.. nejnepříznivější kombinace vnitřních sil a momentů,.4.. způsobu připojení profilu do konstrukce s uvážením vlivu:.4... materiálu připojení a.4... požadovaného konstrukčního řešení přípojů (např. dílenské styky, montážní styky),.4. na mezní stavy použitelnosti, obvykle je požadováno pouze vyhodnocení deformací. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

5 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 5, celkem: V poslední kapitole je seznam použité literatury dle následujícího vzoru: [] Melcher, Straka KOVOVÉ KOSTRUKCE, konstrukce průmyslových budov, Vysoké učení technické v Brně, fakulta stavební, 977 STL [] ČS 7 005:988 ZATÍŽEÍ STAVEBÍCH KOSTRUKCÍ [] ČS 7 40:998 AVRHOVÁÍ OCELOVÝCH KOSTRUKCÍ [4] ČS 0 48:987 VÝKRESY KOVOVÝCH KOSTRUKCÍ [5] Pokud jsou v textu použity vzorce nebo citace, je u nich uveden zdroj a jejich označení ve zdroji podle vzorů: Fd γ FFk dle [] (.) Ve vzoru je uveden příklad z ČS 7 40:98 - [], vzorec - (.), který je uveden na str. Pevnostní třída šroubu 4. f 40 MPa, f 400 MPa dle [] Tab.4. yb ub Ve vzoru je uveden příklad z ČS 7 40:98 - [], údaj z Tabulky 4., uvedené na str. 8 V elektronické podobě je vložen k příslušnému odkazu tzv. křížový odkaz pro jednodušší vyhledání zdroje seznamu použité literatury. V textu používáno několik druhů písma, které mají následující význam: Times ew Roman CE OBYČEJÉ nebo TUČÉ - nadpisy kapitol, nebo nadpisy odstavců, takto psaný text se obvykle píše do statického výpočtu; obyčejné nebo tučné - tímto typem písma je psán text odstavců, který se obvykle píše do statického výpočtu; kurzíva obyčejná nebo tučná - tímto typem písma je psán text, které se obvykle nepíše do statického výpočtu; obyčejné, podtržené modré nebo tučné, podtržené modré - tímto typem písma je v textu, který se obvykle píše do statického výpočtu, zvýrazněn odkaz na jiné místo v textu; kurzíva obyčejná, podtržená modrá nebo tučná, podtržená modrá - tímto typem písma je v textu, který se obvykle nepíše do statického výpočtu, zvýrazněn odkaz na jiné místo v textu; Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

6 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: VAZÍKY Vazník přenáší akce vaznic (vaznicový systém) nebo přímo zatížení střešním pláštěm (bezvaznicový systém) do sloupů. V dále uvedeném případě je uvažované, že vaznice jsou uložené na horním páse vazníku. Vazník je modelovaný jako příhradová rovinná konstrukce. Je navržena jako příhradovina s lomeným horním pásem, přímým spodním pásem, výplet je tvořený diagonálami (střídavě sestupnými a vzestupnými) a vertikálami. Při rozvaze o tvarovém uspořádání je možné vzít v úvahu: při volbě statického modelu: lze uvažovat uložení vazníku na sloup buďto u spodního pasu nebo u horního pasu. Z praktických důvodů je vhodnější alternativa uložení vazníku na sloup tak, že vazník má uložení u horního pásu sníží se tak stavební výška a v neposlední řadě i obestavěný prostor a vytápěný objem; Obr. - Typický příčný řez halou bude vazník řešený jako prutová soustava se s styčníky ideálně kloubovými, tzn. za předpokladu, že vznikají pouze osové síly, tlakové nebo tahové. Ve skutečnosti jsou pruty výpletu (diagonály a vertikály) připojeny k průběžným pásům tuze (jsou přivařené nebo přišroubované), takže pootočení ve styčníku není možné. K osovým silám tak přistupuje ještě ohyb prutů. V praktických případech lze takto vzniklé účinky na konstrukci zanedbat pozor ale, vyhodnocení zda lze nebo nelze tyto účinky zanedbat, musí být provedeno pro každou navrhovanou konstrukci; vazník působí v systému příčné vazby (sloupy + vazník) jako příhradová příčel a zajišťuje spolupůsobení hlavních nosných sloupů při přenášení jednotlivých zatížení, která na příčnou vazbu působí viz Obr. -. Vazník je pak namáhaný staticky neurčitými silami X, které vznikají při působení jednotlivých zatížení; vazník bude navržený a posouzený jako prostý nosník uložený na sloupech, přestože skutečné uložení bude kloubové viz kapitola SLOUPY PŘÍČÁ VAZBA. Z tohoto důvodu je nutné ponechat v prutech vazníku rezervu alespoň 5%; výška vazníku bude odvozována z rozpětí vazníku (L), návrh výšky vazníku uprostřed rozpětí je reálný v rozmezí mezi L/0 až L/0, přitom je nutné dodržet dostatečnou výšku v uložení vazníku na sloup; pro uspořádání horního pásu: je výhodné kopírovat sklon střechy, který byl zvolený už při návrhu střešního pláště a vaznic o velikosti 5%; pro uspořádání spodního pásu: spodní pás by mohl opisovat v podstatě libovolnou otevřenou křivku, z praktických důvodů (výrobní náklady) je možné pás udělat lomený nebo přímý, v dalším je volen přímý pás; výplet příhradoviny vazníku (vertikály a diagonály): při rozvaze, jak konstrukčně uspořádat jednotlivá pole, je rozumné vycházet z rozmístění vaznic a z požadavku, aby vaznice byly uchyceny ve styčnících vazníku. Vaznice byly navrženy po vzdálenostech 000 mm, proto délky polí vazníku budou volené stejně; vertikály: nemusí být nutnou součástí výpletu, přesto je z konstrukčních důvodů vhodné je v konstrukci vazníku použít, protože budou sloužit k připojení spodních pásů vaznic na vazník; diagonály: jsou nutnou součástí výpletu; při uspořádání diagonál je vhodné respektovat symetrické uspořádání a dále to, aby krajní diagonála vycházela ze styčníku, ve kterém je vazník uložen na sloup. počet typů vazníků by měl být takový, aby realizační náklady byly minimální. Extrémy min. jeden vazník, max. šest vazníků je vhodné vyloučit. Dále jsou voleny tři typy vazníků (krajní, vnitřní běžný a vnitřní součást ztužení objektu jako celku). Počítaný je jen jeden, u ostatních je postup obdobný. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

7 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 7, celkem:. GEOMETRICKÉ schéma Obr. - Geometrické schéma vazníků půdorys, řez, pohled Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

8 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 8, celkem:. Zatížení - vazníky V, V Tab. - Zatížení a kombinace zatížení vazníků V a V ZS Stálé G k [k/m] γ f G d [k/m] hydroizolace 0,*ZŠ 0,*,,0,,44 hydroizolace 0,*ZŠ 0,*, 0,9,08 tepelná izolace,0 k/m; tl. 0 mm *0,*ZŠ,84, 4, 4 tepelná izolace,0 k/m; tl. 0 mm *0,*ZŠ 0,9,4 5 nosná část pláště - trapézový plech 0,*ZŠ,5,,7 nosná část pláště - trapézový plech 0,*ZŠ 0,9,40 7 vlastní tíha vaznice (0,87/) k/m*zš,5,, 8 vlastní tíha vaznice (0,87/) k/m*zš 0,9,0 9 odhad vlastní tíhy vazníku a ztužidel 0, k/m*zš,40,,4 0 odhad vlastní tíhy vazníku a ztužidel 0, k/m*zš 0,9, ZS nahodilé plný sníh s n s 0 *µ s *κ*zš0,5*,0*,0*zš κ pro normovou tíhu zastřešení (0,+0,+0,+0,0+0,0,85 k/m) je κ cca,0 µ s pro sklon střechy 5% je,0 Q k γ f Q d [k/m] [k/m],,4 8,90 sníh na polovně střechy (jednostranný sníh),,4 8,90 vítr w n w 0 *κ w *C w *ZŠ0,55*,*(-0,8)*ZŠ výška h nad terénem cca m; šířka objektu b cca 9 m h/b/90,84 C w C e -0,8; terén typu A -5,97, -7, 4 osamělé břemeno (OB),00 k,,0 k kombinace zatížení - charaktristické ( normové) zatížení č. ZS stádium F k [k/m] K ZS; ZS8; ZS0; ZS montáž -0,8 K ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9; ZS provoz,5 K a vazníku zleva: ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9; ZS provoz,5 a vazníku zprava: ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9 provoz 0,5 kombinace zatížení - návrhové (výpočtové) zatížení č. ZS stádium F d [k/m] K ZS; ZS8; ZS0; ZS montáž -,5 K ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9; ZS provoz 0,57 K a vazníku zleva: ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9; ZS provoz 0,57 a vazníku zprava: ZS; ZS; ZS5; ZS7; ZS9 provoz,7 Poznámky: Pro sestavení kombinací zatížení byl použitý postup dle [], Změna a 8/99, čl. 54B, odstavec a). Svislé osamělé břemeno (OB) nebylo do kombinace uvažované, protože jeho vliv v kombinaci by nezajistil vznik extrémů vnitřních sil zejména proto, že pro dvě nahodilá zatížení bude použitý součinitel kombinace ψ 0,9 pro každé z nahodilých zatížení, která mohou působit nezávisle na sobě. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

9 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 9, celkem:. ávrh a posouzení vazník V avrženy a posouzeny by měly být všechny typy vazníků v řešeném případě tedy vazník V, vazník V, vazník V. Dále uvedený postup pro vazník V by byl použitý i pro ostatní vazníky. áhradní styčníková břemena pro kombinaci návrhového zatížení v montážním stavu (K) P Fd a,5,84 k; P Fd a,5 7,8 k. áhradní styčníková břemena pro kombinaci návrhového zatížení v provozním stavu (K, K) P Fd a 0,57 0,85 k; P Fd a 0,57,7 k; ( 0,57 +,7) 48, k; P Fd a P5 Fd a,7 7,5 k; P4 Fd a,7 5,0 k; Statická schémata pro nejnepříznivější kombinace zatížení jsou uvedena na obrázku Obr. -. Obr. - Statická schémata vazníků Řešení osových sil pro výše uvedená statická schémata bylo provedeno graficky styčníkovou metodou (Cremonův obrazec), v současnosti tato metoda již není příliš používaná. Přednost jednoznačně dostává počítačová podpora a používají se nejrůznější programy na řešení vnitřních sil a momentů. Přesto je nutné znát principy řešení vnitřních sil i jinými metodami, např. styčníkovou metodou, aby bylo možné výstupy z počítačových programů překontrolovat. Další možnost kontroly poskytuje průsečná metoda. Cremonovy obrazce a vnitřní síly v prutech, uspořádané do tabulky, jsou níže. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

10 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 0, celkem: Obr. -4 ormálové síly pro kombinaci K Obr. -5 ormálové síly pro kombinaci K Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

11 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: K (montáž) Obr. - ormálové síly pro kombinaci K K (provoz) Tab. - Vnitřní síly na prutech K (provoz) Prut Rozhoduje síla Poznámky [k] [k] [k] [k] H 9,58 (tah) 4,7 (tlak) 0,79 (tlak) 4,7 (tlak) H() 5,7 (tlak) H 9,58 (tah) 4,7 (tlak) 0,79 (tlak) 4,7 (tlak) H() 5,7 (tlak) H 4,4 (tah) 70,74 (tlak) 90,5 (tlak) 70,74 (tlak) H() 90,5 (tlak) S; S() Prut bude použit z konstr. důvodů (k.d.) S 4,89 (tlak) 5,4 (tah) 95,4(tah) 4,89 (tlak) S() 57,7 (tah) 5,4 (tah) S 4,89 (tlak) 5,4 (tah) 95,4(tah) 4,89 (tlak) S() 57,7 (tah) 5,4 (tah) D 4,45 (tlak) 7,75 (tah) 40,8 (tah) 4,45 (tlak) D() 9,9 (tah) 7,75 (tah) D 7,5 (tah) 40,7 (tlak) 08,48 (tlak) 40,7 (tlak) D(),0 (tlak) D,8 (tlak),5 (tah),4 (tlak),4 (tlak) D() 40,4 (tah) 40,4 (tah) V; V() Prut je součástí sloupu V 7,8 (tah),7 (tlak),7 (tlak),7 (tlak) V() 5,0 (tlak) V; V() Prut bude použit z k.d. V4,07 (tah) 4,8 (tlak) 9,4 (tlak) 4,8 (tlak) R a,04 85, 5,0 R b,04 85, 5,0 Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

12 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: Poznámky: Konstrukční důvody (k.d.) lze rozdělit na:. vyhodnocení a volbu typu průřezu z hlediska návazností jednotlivých částí haly - ne všechny alternativy průřezů jsou vhodné pro konkrétní uspořádání (zejména z důvodů připojení),. vyhodnocení a volbu typu průřezu z hlediska únosnosti, tzn. pro každý způsob namáhání (tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení a/nebo jakákoliv kombinace namáhání) je vhodné typ (tvar) průřezu přizpůsobit. 4 Jednotlivé pruty, přípoje prutů ve styčnících a styky vazníku je nutné nadimenzovat zejména s ohledem na síly odpovídající nejnepříznivější kombinaci návrhových zatížení. 5 Pruty vazníku budou posuzované na centrický tah nebo tlak.pokud se vyskytne namáhání prutu ohybem, např. při mimostyčníkovém zatížení pásových prutů vazníku, nebo vlivem excentrického připojení či odstupňování průřezu, je třeba posoudit takový prut na kombinaci osové síly a ohybového momentu. Osové síly jsou uvedeny v Tab. -. Všechny pruty výpletu (vertikály a diagonály) jsou přivařeny k pásům koutovými nebo tupými svary, pouze v poli s montážním stykem je diagonála připojena ke styčníkovému plechu pomocí šroubů. Pásy jsou spojeny, případně nastaveny dílensky svarem (D.S.). 7 Montážní styky (M.S.), které je nutné z přepravních důvodů navrhnout a konstruovat (důvody maximální možný rozměr a/nebo maximální možná váha), jsou šroubované. V dále uvedeném případě byl uvažovaný jako omezující parametr maximální délkový rozměr do 4 m. Skladba vazníku a umístění styků jsou patrné z Obr Horní pás... Pruty H, H() avržen profil L 0x0/ (S5): A 4900 mm ;i,4 mm; i,4 mm;... Provozní stav: Zatížení pro provozní stav Obr. -7 Umístění styků na pásech vazníku Sd,H Sd,H() Obr. -8 Průřez prutů H H() 70,74 k (tlak), Zatřídění průřezu h t ε 0 0 třída.... L Štíhlost při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose ζ ζ... L Štíhlost prutu λ λ ζ L i L i cr, cr, ζ ζ 004,4 004,4 95,7 48,9 cr, cr, ζ 004 mm, 004 mm. dle [] čl. C. rozhoduje λ 95, 7 dle [] (.57) Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

13 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: E 0 0 srovnávací štíhlost λ π π 9, 9 ; dle [] (.58) f 5 poměrná štíhlost ( ) 95,7 9,9, 0 λ y β. λ λ ; pro průřez. třídy je A Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku c ( pro válcované nosníky, α 0, 49 ) určit pro λ dle přílohy E, nebo z následujících vzorců : [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 + 0,49 (,0 0,) [ +,0 ], φ 0,5 dle [] (.5) χ φ + φ λ,+,,0 0,5 ávrhová vzpěrná únosnost: χmin βa A fy 0, b,rd 50,0 0 > Sd,H,H() 70,74 k dle [] (.55b) γ M,5 Prut H, H() v provozním stadiu vyhoví na vzpěrný tlak.... Montážní stav: Zatížení pro montážní stav Sd,H Sd,H() 4,4 k (tah). A fy t,rd pl,rd 00, 0 > Sd,H,H() 4,4 k dle [] (.) γ M0,5 Prut H, H() v montážním stadiu vyhoví na tah.... Pruty H, H() avržen profil L 40x40/4 (S5): A 750 mm ;i 7,5 mm; i... Provozní stav: Zatížení pro provozní stav 5,7 mm; Sd,H Sd,H() 4,7 k (tlak), Zatřídění průřezu h t < 0 ε 0 0 třída.... L Štíhlost při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose ζ ζ... L Štíhlost prutu λ λ L i L i cr, cr, 004 5, ,5 55,9 09, y Obr. -9 Průřez prutů H H() cr, cr, ζ 004 mm, 004 mm. dle [] čl. C. rozhoduje λ 09, dle [] (.57) srovnávací štíhlost λ π E f π , 9 ; dle [] (.58) poměrná štíhlost ( ) 09, 9,9, λ β. λ λ ; pro průřez. třídy je A Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku c ( pro válcované nosníky, α 0, 49 ) určit pro λ dle [] přílohy E, nebo z následujících vzorců : φ 0,5 χ φ [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 [ + 0,49 (, 0,) +, ] + φ λ,4+ ávrhová vzpěrná únosnost:,4, 0,45,4 dle [] (.5) dle [] (.55b) Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

14 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 4, celkem: b,rd χmin βa A f y γ M 0, ,5 4,7 0 > Sd,H,H() Prut H, H() v provozním stadiu vyhoví na vzpěrný tlak.... Montážní stav: Zatížení pro montážní stav Sd,H Sd,H() 9,58 k (tah) 4,7 k A fy pl,rd 7, 0 > Sd,H,H( 9,58 k dle [] (.) γ,5 t,rd ) M0 ejvíce namáhaný prut vaznice v montážním stadiu vyhoví na tah.... Pruty H, H() avržen profil L 40x40/4 (S5):... Provozní stav: Zatížení pro provozní stav Sd,H Sd,H() 4,7 k (tlak), Jak je patrné z Obr. - bude na prutu taktéž nutné zajistit odstupňování průřezu v dílenském i v montážním styku. Vlivem odstupňování, tj. změnou polohy těžištní osy prutu, dojde ke vzniku excentricity e 8 mm a tím ke vzniku přídavného ohybového momentu viz Obr. -. Obr. - Montážní styk horního pásu Přídavný ohybový moment: M H e 4,7 0 8,95 0 mm, e A B Me a, , Přídavný ohybový moment uprostřed prutu (v bodu ) M A a 49, 50 0,98 0 mm, Přídavný ohybový moment v místě odstupňování (v bodu ) M B , 500, 0 mm, Obr. -0 Průřez prutů H H() v místě odstupňování průřezu (bod ): Vliv vzpěru v místě odstupňování průřezu se neprojeví tak výrazně jako uprostřed prutu. Při posouzení je možné ho zanedbat. A 750 mm ;i 7,5 mm; i 5,7 mm;w ~ 88,7 0 mm pl,y Zatřídění průřezu h t ε 0 0 třída. Pro průřez. třídy je β A ; Hodnota součinitele vzpěrnosti χ min, 0 Při úvaze, zda je nutné posuzovat při ohybu vliv klopení, je nutné vycházet z [], čl..8..: - průřez není tuhý v kroucení je nutné jít na další podmínku - průřez je ohýbaný v hlavní rovině menší tuhosti průřezu není nutné uvažovat vliv klopení Posudek na spolupůsobení tlaku a ohybu dle [], čl k y,5 na stranu bezpečnou; není uvažované skutečné konstrukční uspořádání pásu, který působí jako průběžný prut, v modelu je přijaté zjednodušení, že se jedná o jednotlivé pruty, kloubově připojené ve styčnících. k M Sd γ y y,sd, γ M M 4,7 0,5,5, 0, , + 0, 0,45,0 χ A f W f ,7 0 5 < min y pl,y y Prut H, H() v provozním stadiu v místě odstupňování průřezu vyhoví na interakci tlaku a ohybu. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

15 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 5, celkem: uprostřed prutu (bod ): (vliv vzpěru uprostřed prutu nelze při posouzení zanedbat) A 750 mm ;i 7,5 mm; i 5,7 mm; Zatřídění průřezu h t ε 0 0 třída.... L Štíhlost při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose... L Štíhlost prutu λ λ L i L i cr, cr, 004 7, ,7 09, 55,9 y cr, cr, 004 mm, 004 mm. dle [] čl. C. rozhoduje λ 09, dle [] (.57) srovnávací štíhlost λ π E f π , 9 ; dle [] (.58) poměrná štíhlost ( ) 09, 9,9, λ λ λ ; Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku c ( pro válcované nosníky, α 0, 49 ) určit pro λ dle [] přílohy E, nebo z následujících vzorců : φ 0,5 χ φ + [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 [ + 0,49 (, 0,) +, ] φ λ,4+,4, 0,45,4 dle [] (.5) k y,5 na stranu bezpečnou; není uvažované skutečné konstrukční uspořádání pásu, který působí jako průběžný prut, v modelu je přijaté zjednodušení, že se jedná o jednotlivé pruty, kloubově připojené ve styčnících. k M Sd γ y y,sd, γ M M 4,7 0,5,5 0,98 0, ,7+ 0,08 0,79,0 χ A f W f 0, ,7 0 5 < min y pl,y y Prut H, H() v provozním stadiu uprostřed prutu vyhoví na interakci tlaku a ohybu.... Montážní stav: Zatížení pro montážní stav 9,58 k (tah). Sd,H Sd,H() t, Sd uprostřed prutu (bod ): Přídavný ohybový moment: Me H e 9, , 0 mm, A B Me a 0, Přídavný ohybový moment uprostřed prutu (v bodu ) M M A a , 0, ( ) mm Sd, Rd A fy t,rd pl,rd 7, 0 dle [] (.) γ,5 M0 MSd, t,sd 0, 0 9,58 0 σcom,ed ψ,0,4 7,9 0, MPa; Wcom A 50, dle [] čl..8. M σ W 0, 50, 0 0,5 km; eff,sd com,ed com Protože je prut ohýbaný v rovině menší tuhosti, není nutné uvažovat vliv klopení a ohybová únosnost je χ W f LT pl,y y,0 88,7 0 5 Mb,Rd 8, 0 mm 8, km. γ,5 M b,rd M eff,sd M...8, km > 0,5 km Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

16 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: Prut H, H() v montážním stadiu uprostřed prutu vyhoví na interakci tahu a ohybu. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

17 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 7, celkem: v místě odstupňování průřezu (bod ): Přídavný ohybový moment v místě odstupňování (v bodu ) M B ,9 0, σ M ( ) mm Rd t,rd pl,rd com,ed eff,sd M W σ Sd, com com,ed ψ A W A f com t,sd y γ M0 0,9 0 50, 0, 50, ,5 7, 0 9,58 0, ,57 km;,4 7,9, MPa; dle [] čl..8. Protože je prut ohýbaný v rovině menší tuhosti, není nutné uvažovat vliv klopení a ohybová únosnost je χ W f LT pl,y y,0 88, Mb,Rd 8, 0 mm 8, km. γ,5 M b,rd M eff,sd M...8, km > 0,57 km Prut H, H() v montážním stadiu v místě odstupňování průřezu vyhoví na interakci tlaku a ohybu... Spodní pás... Prut S, S() Připojení prutů S i S() ke sloupu i ke styčníku vazníku bude šroubované. Tyto pruty nejsou namáhané osovou silou. Provádějí se však z konstrukčních důvodů, např. k zajištění stability spodního pásu. Obr. - Montážní styk dolního pásu Prut je připojen přímo ke špičce sloupu tak, aby byl umožněný posuv ve směru rozpětí vazníku a tak bylo možné pootočení v horním úložném styčníku vazníku. Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tažené pruty a pro statické zatížení je λ mez 400. Prut bude navržen na tento požadavek. Vazník bude ztužený svislým ztužidlem uprostřed jeho délky, vzpěrná délka pro vybočení z roviny vazníku tedy bude 9000 mm. avržen profil L 80x80/8 (S5): A 0 mm ;i 0,5 mm; i 5, mm; λ L cr, 9000 Lcr, 95 < 400; λ i 0,5 i... Pruty S, S(), S, S() avržen profil L 40x40/4 (S5): A 750 mm ;i 5,7 mm; i 7,5 mm; Obr. - Průřez prutů S, S() < , Obr. -4 Průřez prutů S, S(), S, S()... Provozní stav: Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tažené pruty a pro statické zatížení je λ mez 400. Vazník bude opatřen svislým podélným ztužidlem v L/ 8000/, potom štíhlost spodního pasu bude ,7 8. λ Zatížení pro provozní stav Sd Sd,S Sd,S() Sd,S Sd,S() 5,4 k (tah), Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

18 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 8, celkem: A fy Rd t,rd pl,rd 7, 0 > Sd 5,4 k γ M0,5 Pruty spodního pasu v provozním stadiu vyhoví na tah.... Montážní stav: Vliv vzpěru uprostřed prutu nelze při posouzení zanedbat. Zatížení pro montážní stav Sd,S Sd,S() Sd,S Sd,S() 4,89 k (tlak), Zatřídění průřezu h t < 0 ε 0 0 třída β A,0.... Lcr, 9000 mm, Štíhlost při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose ζ ζ... L 000 mm. Štíhlost prutu λ λ ζ L i L i cr, cr, ζ ζ , ,5 8 09, rozhoduje λ 8 ; y srovnávací štíhlost λ π E f π , 9 ; poměrná štíhlost ( ) 8 9,9, 79 λ λ λ ; Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku c ( pro válcované nosníky L, α 0, 49 ) určit pro λ dle [],přílohy E, nebo z následujících vzorců: φ χ 0,5 φ [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 [ + 0,49 (,79 0,) +,79 ] + φ λ,49+,49,79 0,,49 b,rd χmin βa A f y γ M 0, 750 5,5 7,5 0 > Sd Pruty spodního pasu v montážním stadiu vyhoví na tlak. cr, ζ 4,89 k dle [] (.5).. DIAGOÁLY... Pruty D, D(), D, D(), D, D()... Provozní stav Sd Sd,D Sd,D() 40,7 k (tlak), 7,75 k (tah), Sd Sd,D Sd,D() avržen profil TR 0x5 (S5): A 50 mm ;i i 4, mm; Obr. -5 Průřez prutů D, D(), D, D(), D, D() Posouzení na tlak: Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tlačené pruty a pro statické zatížení je λ mez 00. Štíhlost diagonály je pro největší délku diagonály λ 4, 07. Zatřídění průřezu d t 0 5 0,4 < 50 ε třída β A,0. y y... L Štíhlost při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose y z z z... L cr,y cr,z mm, mm. Lcr,y Lcr,z E 0 0 λ y λz λ 07 ; λ π π 9, 9 ; i i 4, f 5 y z poměrná štíhlost ( ) 07 9,9, 4 λ λ λ ; y Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

19 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 9, celkem: Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku a ( pro trubky válcované za tepla, α 0, ) určit pro λ dle [], přílohy E, nebo z následujících vzorců : φ 0,5 χ φ+ [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 [ + 0, (,4 0,) +,4 ] φ λ,4+,4,4 0,57,4 b,rd χmin βa A fy γ M 0, ,5 77,0 0 > Sd 40,7 k Pruty diagonál vyhoví na tlak. dle [] (.5) Posouzení na tah: Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tažené pruty a pro statické zatížení je λ mez 400. Štíhlost diagonály je pro největší délku diagonály λ 4, 07. A fy 50 5 Rd t,rd pl,rd 0, 0 > Sd 7,75 k γ M0,5 Pruty diagonál v provozním stadiu vyhoví na tah.... Montážní stav Z Tab. - a předchozích posudků je zřejmé, že diagonály montážním stavu vyhoví...4 VERTIKÁLY..4. Pruty V, V(), V, V(), V Provozní stav,7 k (tlak), ( 7,8 k) (tah), Sd Sd,V Sd,V() Sd Sd,V Sd,V() Zatížení pro montážní stav nebude rozhodovat, protože všechny diagonály budou z jednoho profilu. avržen profil TR 70x5 (S5): A 00 mm ;i i,0 mm; Obr. - Průřez prutů V, V(), V, V(), V4 Posouzení na tlak: Je provedeno jen pro vertikálu V, ve které je extrém síly. Extrém vzpěrné délky je ve V4 posouzení by bylo obdobné. Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tlačené pruty a pro statické zatížení je λ 00. Štíhlost vertikály V4 (pro největší délku vertikály) je λ mez Zatřídění průřezu d t < 50 ε třída β A,0. y y... L Štíhlost vertikály V při rovinném vybočení je pro vzpěr kolmo k ose y z z z... L L cr,y Lcr,z 950 E 0 0 λ y λ z λ 84,8 ; λ π π 9, 9 ; i i f 5 y z poměrná štíhlost ( ) 84,8 9,9 0, 90 λ λ λ ; y cr,y cr,z 950 mm, 950 mm. Hodnotu součinitele vzpěrnosti χ min lze pro křivku a ( pro trubky válcované za tepla, α 0, ) určit pro λ dle[], přílohy E, nebo z následujících vzorců : φ 0,5 χ φ+ [ +α ( λ 0,) + λ ] 0,5 [ + 0, ( 0,90 0,) + 0,90 ] φ λ 0,98+ 0,98 0,9 0,7 0,98 b,rd χmin βa A f y γ M 0,7 00 5,5 5, 0 > Sd,7 k Pruty vertikál v provozním stadiu vyhoví na tlak. dle [] (.5) Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

20 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 0, celkem:..4.. Montážní stav Posouzení na tah: Doporučená mezní štíhlost dle [], Tabulka.0, pro tažené pruty a pro statické zatížení je λ mez 400. Štíhlost vertikály V (pro největší délku vertikály) je λ A fy 00 5 Rd t,rd pl,rd 08,4 0 > Sd 7,8 k γ M0,5 Pruty vertikál v montážním stadiu vyhoví na tah...5 PŘÍPOJE POSOUZEÍ MEZÍHO STAVU ÚOSOSTI Protože vazník má mezní rozměry větší než jsou přepravní možnosti, nelze jej vyrobit v celku. Proto bude rozdělený na dvě části. Rozdělení na montážní celky je patrné z Obr. -7. V dalším textu bude posouzen pouze uzel horního pasu u montážního styku. Ostatní přípoje by mohly být řešené obdobně...5. Dílenské přípoje..5.. Přípoj v uzlu mezi pruty H, V, D, H Přípoj V a H (H): Mezi vertikálou a horním pásem bude tupý oboustranný nezabroušený svar bez úprav spojovaných ploch. Tento svar bude proveden pouze z konstrukčních důvodů jako těsnící. Mezi vertikálou, diagonálou a styčníkovým plechem bude skupina oboustranných koutových svarů, a mm, l 0 mm, namáhaných tlakovou silou dle [], čl. C..5 o velikosti: Sd,S 00 Posudek svaru není proveden, svar evidentně vyhoví. Přípoj D a H: Sd,S 00 4,89 0,4 k. 00 Obr. -7 Detail dílenského styku V, D Diagonála je připojena oboustranným tupým svarem a musí být připojena na extrémní osovou sílu, tzn. na největší sílu v absolutní hodnotě, D40,4 k (tah). Tato síla se rozloží na složku kolmou a rovnoběžnou s podélnou osou svaru: 40,4 sin7,85 4, k, Sd, Sd, 40,4 cos7,85,7 k. Obr. -8 Detail dílenského styku D a H Poznámka: Vzhledem k tomu, že vertikála V je přivařená koutovým svarem k diagonále D, by měl být do složek sil Sd,, Sd, započítaný i účinek od vertikály V. S tímto účinkem nebylo uvažované, protože jeho velikost oproti síle v diagonále D je nepodstatná. Příčné normálové napětí ve svaru ze složky 4, k : σ Sd, L t w + Sd, [ ],8 MPa [ ( 8 50) ] 4, 0 4, 0 ( 8 50) Sd, L t podélné normálové napětí ze složky kde w Sd,,7 0 Sd,7 k je σ,4 MPa, A 00, A mm je plocha účinná na smyk vzniklá z řezu -. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

21 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: podélné smykové napětí ze složky Sd,,7 0 Sd,7 k je τ 7,5 MPa L t 8 0, σ x,ed σ z,ed σ x,ed σ z,ed Ed, τ + +, f yd f yd f yd f yd f yd doplněno σ σ σ σ γ ; f f γ ; γ 0,85; x,ed ; z,ed r, σ yd y M0 r, σ,8,5,4, ,85 tupý svar vyhoví na tah.,8,5,4,5 7,5,5, ,85 5 Posouzení na tlakovou sílu,4 k není provedeno, svar evidentně vyhoví. Přípoj styčníkového plechu pro diagonálu D k prutu H: w do vzorce dle [] (.5b) bude 0,05 <, Styčníkový plech pro přípoj diagonály musí být připojen na extrémy osové síly (D7,5 k tah; D40,7 k tlak). Tyto síly se rozloží na složku kolmou a rovnoběžnou s podélnou osou svaru: 7,5 sin, 9, k, Sd,,t Sd,,c Sd,,t Sd,,c Obr. -9 Detail dílenského styku styčníkový plech pro D Pro tahovou sílu: 40,7 sin, 74,8 k, 7,5 cos, 4,8 k, 40,7 cos, 9, k. příčné normálové napětí ve svaru ze složky 9, k : σ Sd, L t,t w + Sd,, t [ ] 7,4 MPa [ ( 90 4) ] 9, 0 9, 0 ( 90 4) Sd,,t L t w Sd,,t 4,8 0 podélné normálové napětí ze složky Sd,, t 4,8 k je σ 0, MPa, A 44 kde 90 8 A mm je plocha účinná na smyk vzniklá z řezu - Sd,,t 4,8 0 podélné smykové napětí ze složky Sd,, t 4,8 k je τ, MPa L t 90 8 σ x,ed σ z,ed σ x,ed σ z,ed Ed, τ + +, f yd f yd f yd f yd f yd doplněno σ σ σ σ γ ; f f γ ; γ 0,85; x,ed ; z,ed r, σ yd y M0 r, σ 0,,5 7,4, ,85 tupý svar vyhoví na tah. Pro tlakovou sílu: příčné normálové napětí ve svaru ze složky σ Sd, L t,c w + 0,,5 7,4,5,,5, ,85 5 Sd,, c 74,8 k [ ( 90 4) ] 74,8 0 74,8 0 ( 90 4) Sd,,c L t w w do vzorce dle [] (.5b) bude 0,0 <, [ ] 8, MPa 90 8 Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

22 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: Sd,,c 9, 0 podélné normálové napětí ze složky Sd,, c 9, k je σ 8,4 MPa, A 44 kde A mm je plocha účinná na smyk vzniklá z řezu - Sd,,c 9, 0 podélné smykové napětí ze složky Sd,, c 9, k je τ 5,4 MPa L t 90 8 σ x,ed σ z,ed σ x,ed σ z,ed Ed, τ + +, f yd f yd f yd f yd f yd doplněno σ σ σ σ γ ; f f γ ; γ,0; x,ed ; z,ed r, σ yd y M0 r, σ 8,4,5 5 8,,5 + 5,0 tupý svar vyhoví na tlak...5. Montážní přípoje Poznámky: 8,4,5 5 8,,5 5,0 + w do vzorce dle [] (.5b) bude 5,4,5, 5 0,44 <,0 8 V dalším textu je řešen jen montážní spoj na horním pásu vazníku a montážní přípoj diagonály u horního pásu. 9 ení řešen montážní spoj spodního pásu a a montážní přípoj diagonály u dolního pásu. Tyto přípoje by byly navržené obdobně jako řešené případy. Obr. -0 Detaily montážního styku, horní pás..5.. Přípoj horního pásu, prut H Při návrhu musí být vyhodnocen jak montážní tak provozní stav, vždy včetně ohybového momentu, který vzniká vlivem odstupňování, tzn. změnou poloh těžištních os dílčích částí (průřezů) prutu. Excentricita těžišťových os je 8 mm. avrženo x M (5.): Provozní stav: Obr. - Detail montážního styku H H 4,7 0 (tlak), M H e 4,7 0 8,95 0 mm Podíl tahové síly do šroubu od momentu e F t,sd M e 7,95 0 7, 0 Celková síla ve šroubu FSd Ft,Sd + FSd,H, 4,7, k výslednicí je tlak, tzn. šrouby v provozním stavu plní pouze stabilizační funkci a vyhoví. Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

23 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: Montážní stav: H 9,58 0 (tah), M H e 9, , 0 mm ; e Účinek posouvající síly V Sd A B 77 bude zanedbaný. Podíl tahové síly do šroubu od momentu Celková síla ve šroubu F Ft,Sd + FSd,H F t,sd M e 9,58 +, Sd 7 0, 0,8 k 7, 0 b d 4 Vliv páčení dle [] (7.7a): t 4, 4, e 4, mm > t( 0 mm) je nutné a 4 uvážit vliv páčení a zvýšit návrhovou tahovou sílu ve šroubu součinitelem te t 4, 0 γ p + 0, ,005, d ávrhová únosnost jednoho šroubu v tahu 0,9 fub As 0, Ft,Rd 48,7 k γ Mb,45 Celková síla v jednom šroubu F F γ,8,,9 k Sd t,sd p F Sd,9 k < F t, Rd 48,7 k šrouby v montážním stavu vyhoví. Poznámky: 0 Z posudku montážního styku v montážním stavu je zřejmé, že umístění montážního styku do místa odstupňování průřezu bude klást neobvyklé nároky na dimenze montážního styku. Vlivem působícího ohybového momentu při nespecifikovaném způsobu montáže je nutné použít šrouby většího průměru, než je nutné pro provozní stav. Jak je zřejmé, pokud by se zvolil takový postup a způsob montáže, aby nedošlo k tahovým silám v horním pasu, pak by montážní styk mohl být podstatně subtilnější. Svarový přípoj čelní desky a úhelníku je možné navrhnout dle [], Tabulka 0.. Svar by byl navržen koutový, a we 4 mm, dokola. Posudek svaru lze provést dle [], (7.a) a (7.b) Přípoj diagonály D Při návrhu musí být opět vyhodnocen jak montážní, tak provozní stav. Obr. - Detail přípoje D avrženo 4x M (5.), svary koutové 4 x x80 mm: Provozní stav - šrouby: D FV,Sd 40,7 0 0, fub A 0, FV,Rd 4, 0 γ Mb,45 e p fub α min ; ; ; min ; d0 d0 4 f u 8 8 F,5 α f d t γ ; 4,5 0,7 0,45 5, 0 b,rd u Mb 4 min(fv,rd;fb,rd) 4 min(4,;5,),4 k > FV, Sd šrouby v provozním stavu vyhoví. Provozní stav - svary: τ F ( n L a ) 40,7 0 ( 4 80 ) 4, MPa // V,Sd we we τ 500 ; min 0 40,7 k ( β γ )... 4, 5,9 MPa < 0 ( 0,8,5 ) 00 MPa // fu w Mw svary v provozním stavu vyhoví. ( 0,7;0,9;,9; ) 0,7 Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

24 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 4, celkem: Montážní stav: D F 7,5 0 < min(f ;F ) 4 min(4,;5,),4 k τ V,Sd F 4 V,Rd b, Rd ( n L a ) 7,5 0 ( 4 80 ) 8, MPa << τ 4, MPa //, mont V,Sd we we //, provoz šrouby i svary v montážním stavu vyhoví... Mezní stav použitelnosti Kriteriem je (dle [] kapitola 5) vyhodnocení deformace (průhybu vaznice) a porovnání s mezní hodnotou. Průhyb vazníku od charakteristického zatížení nesmí překročit hodnotu L 50 rozpětí vazníku; δ L mm. max Průhyb se počítá pro nejnepříznivější kombinaci charakteristických zatížení (součinitele zatížení se uvažují hodnotou ã f,0 ). V běžných případech průhyb vaznice (vazníku) bezpečně vyhoví a můžeme deformaci počítat přibližně s využitím Steinerovy věty. Při přibližném výpočtu deformace pomocí Steinerovy věty lze postupovat tak, že: vaznice (vazník) je nahrazena statickým schématem prostého nosníku, zatíženého nejnepříznivější kombinací zatížení (pro zjednodušení lze uvažovat, že touto kombinací bude pouze spojité rovnoměrné zatížení po celé délce vaznice); do vzorce pro deformaci prostého nosníku, zatíženého spojitým rovnoměrný zatížením po celé 4 5 gk L délce nosníku ve tvaru δ z lze dosadit za 84 E I y,náhr g charakteristickou hodnotu spojitého rovnoměrného zatížení od nejnepříznivější kombinace v /mm, L délku nosníku, tzn. rozpon vaznice v mm, E modul pružnosti oceli v MPa, I y,náhr moment setrvačnosti průřezu nosníku v mm 4. Tento moment setrvačnosti lze určit pro průřez složený pouze z horního a dolního pasu vaznice. Při výpočtu polohy těžišťové osy lze bezpečně dosazovat minimální vzdálenost těžišť horního a dolního pasu. I y,náhr ~ [ A ( h ) + I ] 750 ( 800 ) ( + 0,008 0 ), 0 mm Průhyb vazníku v provozním stavu gk L 5, δ z 7, mm < δ 5 9 max L / 50 7 mm 84 E I 84, 0, 0 vazník vyhoví. y,náhr Je-li však výška vaznice malá nebo zatížení vaznice mimořádně velké, je nutno posoudit průhyb přesnější metodou. Výpočet průhybu pak lze provést na základě věty o vzájemnosti virtuálních prací, n Si Si Li podle vztahu δz, kde E A Si Si Li A E n i i i jsou osové síly působící v jednotlivých prutech od charakteristického zatížení (pro nejnepříznivější kombinaci zatížení), osové síly od jednotkové síly působící uprostřed rozpětí vazníku - počítáme svislý průhyb středního styčníku, teoretické délky jednotlivých prutů příhradové soustavy, průřezové plochy prutů, modul pružnosti oceli (E0 000 MPa), počet všech prutů příhradové soustavy. Výsledná podmínka, která musí být splněna je splněna, pokud bude platit δ δ L 50. z max Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

25 Hala - projekt Pracovní kopie strana: 5, celkem:..7 Konstrukční řešení uložení vazníku Vazník musí být uložen u horního krajního styčníku kloubově na obou sloupech (u osy řady A i B). a Obr. - je uložení vazníku na sloup řešené pomocí úložné patky. Toto řešení připouští natočení v rovině vazníku, tzn. uložení plní funkci kloubového uložení. Svislá složka reakce vazníku se přenáší z vazníku do sloupu úložnou patkou. Vodorovná složka reakce vazníku se přenáší z vazníku do sloupu a naopak (ze sloupu do vazníku) v místě úložného styčníku pomocí zarážek přivařených pod úložný plech patky. Použité šrouby pak budou přenášet svislou tahovou sílu v montážním stavu. Obr. - Uložení vazníku na sloup.4 Výkaz položek Výkaz položek, uvedený dále, je zpracovaný v rozsahu obvykle požadovaném v projektu provedení stavby, jak je popsáno v [5] a upřesněno v [7]. V dodavatelské dokumentaci (tzn. ve výrobní a montážní dokumentaci) je výkaz položek naprosto detailní, tzn. že se zde již neobjevuje položka especifikovaný materiál. V projektu provedení stavby se pod touto položkou uvažuje např. s nepřesností vykázaných rozměrů nebo se spojovacím materiálem (svary, šrouby) atd. Jednotlivé dílce se vykreslují podle zásad uvedených v [5]. Tab. - Výkaz položek pro vazník V Položka Počet kusů v dílci Počet kusů celkem Průřez Délka [mm] Jednotková hmotnost [kg/m; kg/m] Hmotnost pro jeden vazník [kg] Jakost mat. Poznámky VAZÍK 4 L0x0x 504 8,47 9, S 5 Horní pás 4 L40x40x ,4 4, S 5 Horní pás L40x40x ,4 8, S 5 Dolní pás 4 4 L80x80x , 48, S 5 Dolní pás 5 4 TR0/5 499,9 8, S 5 D 4 TR0/5,9 87,4 S 5 D 7 4 TR0/5,9 87,4 S 5 D 8 4 TR70/ ,00, S 5 V 9 4 TR70/5 00 8,00, S 5 V 0 TR70/5 50 8,00,0 S 5 V4 Mezisoučet 8, especifikovaný materiál ~ % 8,0 Stanoveno odhadem (-0%) Celkem 45, 8,4 kg/bm vazníku Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval:

26 Hala - projekt Pracovní kopie strana:, celkem: Poznámky: Vlastní tíha vazníku může být nyní upřesněná na základě znalosti profilů, jak je uvedeno v příkladu výkazu materiálu Odhad vlastní tíhy (,40 k/bm včetně ztužidel) není nutné upravovat, změna velikosti účinků nebude podstatná. SEZAM POUŽITÉ LITERATURY [] Melcher, Straka KOVOVÉ KOSTRUKCE, Konstrukce průmyslových budov, Vysoké učení technické v Brně, fakulta stavební, 977 STL [] ČS 7 005:988 ZATÍŽEÍ STAVEBÍCH KOSTRUKCÍ [] ČS 7 40:998 AVRHOVÁÍ OCELOVÝCH KOSTRUKCÍ, včetně: změna Z: červenec 00; změna Z: květen 00 [4] ČS P EV 99--:994 AVRHOVÁÍ OCELOVÝCH KOSTRUKCÍ Část.: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby [5] ČS 0 48:987 VÝKRESY KOVOVÝCH KOSTRUKCÍ [] Fuchs, Rec, Šefl Statické hodnoty kovových válcovaných průřezů, STL 984 [7] ČS 0 5:997 Technické výkresy. Seznam položek (ČS ISO 757) Soubor: C:\Vut-Fast\Přípravy\PROJEKT\740Hala\HalaPodklady\00-0-7\VAZÍKY-V5-0.doc Zpracoval: Ing. Miloslav Veselka Datum tisku: 7. září 00 Kontroloval: