Statický výpočet postup ve cvičení. 5. Návrh a posouzení sloupu vzpěrné délky

Transkript

1 5. Návrh a posouzení sloupu vzpěrné délky

2 5. Návrh a posouzení sloupu např. válcovaný průřez HEB: 5.1. Výpočet osové síly N Ed zatížení stálá a proměnná působící na sloup v přízemí (tj. stropy všech příslušných podlaží + střecha včetně sněhu (sněhová oblast dle zadání k hale)) 5.2. Návrh plochy průřezu a profilu [A=N/s =N.g M /f y profil (velmi orientačně; pro návrh přidáme cca 20-30% takto vypočtené plochy profilu)] 5.3. Určení vzpěrné délky L cr dle způsobu uchycení 5.4. Výpočet návrhové vzpěrné únosnosti [N b,rd =(c.a.f y )/g M1 ], kde: součinitel vzpěrnosti c určíme z grafu nebo z tabulky (viz dále), předtím však stanovíme poměrnou štíhlost l : (235/f y ) l 1 = (E/f y ) = 93,9 poměrná štíhlost l (A.f y /N cr )=(L cr /i).(1/l 1 ) přiřazení křivky vzpěrné pevnosti (dle průřezu a oceli) EC3-1-1/tabulka 6.2., str.57 odečet součinitele vzpěrnosti c z grafu nebo z tabulky 5.5. Posouzení 1.MS (únosnosti) [N Ed < N b,rd ] MS (použitelnosti) pro nás: neposuzujeme (posuzován by byl sloup jako prvek rámu)

3 Zatížení - intenzity proměnná zatížení sněhová (základní situace např. bez návějí, pádu sněhu apod.) s k = m 1.C e.c t.s s charakteristická hodnota zatížení sněhem 50-letá (0,7-4,0 kpa) m 1 tvarový součinitel (sklon střechy) (0-0,8) C e součinitel expozice (odvanutí ze střechy) (obvykle 1,0) C t tepelný součinitel (odtávání prostupem) (obvykle 1,0) s d = 1,5. s k

4 Zatížení - intenzity Mapa sněhových oblastí ČR

5 Statický výpočet křivky vzpěrné pevnosti

6 Statický výpočet křivky vzpěrné pevnosti

7 Statický výpočet křivky vzpěrné pevnosti

8 Statický výpočet křivky vzpěrné pevnosti (viz pomůcky web)

9 Zavětrování konstrukce (vlevo půdorysy, vpravo řezy)

10 Zavětrování konstrukce (vliv na celkovou stabilitu objektu)

11 Zavětrování konstrukce (různé možnosti vedení větrových ztužidel)

12 Zavětrování konstrukce (schema rozmístění větrových ztužidel)

13 Návrh a posouzení zavětrování tlak větru

14 Návrh a posouzení zavětrování tlak větru

15 Návrh a posouzení zavětrování tlak větru

16 Návrh a posouzení zavětrování tlak větru Tlak větru působící na vnější povrchy w e = q p (z e ).c pe ; zde použijeme c pe =+0,8 (návětrná strana) a c pe =-0,3 (závětrná strana), tj. v součtu c pe =+1,1 a poté g Q =1,5 (podrobnější procvičení větru až v zadání č.2 / ocelová hala).

17 6. Návrh a posouzení zavětrování sloup z předchozího kroku posoudíme znovu jako součást zavětrování: Výpočet osové síly N Ed [zatížení dtto jako předchozí + moment vyvolaný tlakem větru přenesený na zavětrované pole a jeho prostřednictvím do sloupu v přízemí přepočteme z momentu vyvolaného tlakem větru na osovou sílu R = M/b schéma se vzorci viz další snímek], další postup dtto tlačený prut

18 7. Návrh a posouzení zavětrování větrové ztužidlo (trubka): Výpočet osové síly ve ztužidlu viz schéma (ve cvičení postačuje posoudit pouze nejnižší podlaží) Další postup dtto tlačený nebo tažený prut Výpočet (zjednodušeně z průsečné metody): cos a = x / (x 2 +y 2 ) 0,5 D1 = -D2 = -SW i / (2 cos a)

19 8. Posouzení stability stavby (Je nutno zajistit dostatečnou tuhost stavby jako celku tak, aby nedošlo k jejímu překlopení vlivem větru. Úkolem je stanovit minimální počet ztužidel zajišťujících dostatečnou tuhost proti překlopení) 8.1. Výpočet minimální stálé síly působící na sloup (jedná se o oblast EQU, tj. stability celku => veškeré stálé zatížení je násobeno návrhovým součinitelem g G = 0,9) G min = g G.G k = 0,9.G k 8.2. Výpočet tahové síly ve sloupu způsobené větrem N sloup = M/b 8.3. Návrh minimálního počtu ztužidel n min = N sloup / G min (zaokrouhlit na celá čísla nahoru)

20 Kreslení ocelových konstrukcí ČSN Výkresy kovových konstrukcí

21 Kreslení ocelových konstrukcí ČSN Výkresy kovových konstrukcí

22 Kreslení ocelových konstrukcí ČSN Výkresy kovových konstrukcí

23 Zadání č.1 k zápočtu K zápočtu k zadání č.1 Ocelový skelet patrové budovy vypracovat: přehledný výkres (dispozici) ocelové konstrukce v měřítku 1:200 - půdorys, příčný a podélný řez s umístěním komunikací statický výpočet (dle pokynů ve cvičeních) úvodní strana s celkovým náčrtkem zatížení pro běžné podlaží, návrh a posouzení prvků stropu v běžném podlaží (trapézový plech, stropnice, průvlak) zatížení střecha, návrh a posouzení vnitřního sloupu v přízemí zatížení větrem, návrh a posouzení zavětrování detaily v měřítku 1:10 (viz pomůcky na webu) Styky: stropnice průvlak průvlak - sloup patka sloupu zavětrování schodiště technická zpráva název konstrukce, místo stavby, účel, užitné zatížení, návrhová doba, sněhová a větrová oblast, případně seizmické, geologické a hydrogeologické podmínky jednoduchý popis nosné konstrukce jako celku jednoduchý popis jednotlivých prvků (způsob uchycení, profily) použitá literatura, normy, SW zprávu datovat a podepsat

24 Detaily Dále viz např.: Lorenz K.: Nosné konstrukce II