studentská kopie 7. Hala návrh sloupu

Transkript

1 7. Hala návrh sloupu Va s vetnutými sloup a louově připojenými vaní představují stati neurčitou soustavu. Při výpočtu le použít ja jednodušený, ta i podroný model, terý osahuje všehn prut vaníu i sloupu. Sloup může ýt navržen jao plnostěnný neo jao příhradový. Zjednodušený model: Při použití jednodušeného modelu se vaní nahrauje prutem s plohou rovnou ploše pásu příhradového vaníu, terý je líže uložení na sloup. Zatížení sloupů představují reae vaníu, ohová tuhost vaníu v modelu je proto nepodstatná (le ji např. adat jao moment setrvačnosti pásů vaníu podle Steinerov vět). odel plnostěnného sloupu vháí e voleného profilu (ploha i moment setrvačnosti odpovídá vranému sloupu). U příhradového sloupu se jednodušeně adá ploha rovná součtu ploh oou dříů a moment setrvačnosti podle Steinerov vět (u smetriého sloupu I A. h 0 / de A ploha jednoho dříu, h 0 teoretiá šířa sloupu (osová vdálenost pasů sloupu)). Podroný model: Podroný model osahuje všehn prut v příčné vaě. Připojení výplňovýh prutů příhradového vaníu se navrhuje louové, prut pásů mají spojení tuhé (odpovídá taé praxi). Do výpočtu se ahrnuje taé výšená tuhost prutů představujííh patu. Při výpočtu příčné va s podroným modelem le atížení vaníu uvažovat podle sutečnosti, v rámi příčné va můžeme ároveň řešit i dimene jednotlivýh prutů vaníu. Posouení sloupů plnostěnnýh: Plnostěnné sloup se posuují na ominai tlau, ohu a posouvajíí síl. Pro posouení je nutné správně určit vpěrné dél. Vpěrné dél: Vpěrná déla pro vočení v rovině příčné va sloup považujeme a vetnutý prut s posuvným volným onem, pro onstantní průře je ted L r.. L teor Vpěrná déla pro vočení rovin rámu vdálenost odů drženýh rovin (u hal, de je sloup součástí ovodové stěn rohoduje vdálenost připojení paždíů, L r. L teor. <0;> Vpěrná déla pro trátu příčné a torní stailit (lopení) se uvažuje odoně jao vpěrná déla pro vočení rovin. U sloupů aepečenýh proti vočení rovin ovodovým pláštěm je nutné posuovat možnost lopení vnitřní pásnie, terá není držena pláštěm L r. L teor Štíhlosti: Teorie vi návrh tlačenýh prutů

2 Součinitele vpěrnosti: Válované průře t f h h/ >, h/, t f 40 mm 40 mm < t f 00 t f 00 mm t f > 00 mm Posouení sloupů příhradovýh: Dří příhradovýh sloupů se posuují na tla, případně u mimostčníového atížení na ominai tlau a ohu. Pro posouení je nutné správně určit vpěrné dél. Od normálové síl sloupu a od ohového momentu vniají v páseh příhradového sloupu poue osové síl. Posouvajíí sílu přejímají diagonál. V nejjednodušším případě entri atíženého sloupu se osové síl v pásovýh pruteh určí podle vore: i ± h 0 Kde N je osová síla v patě sloupu, je moment v patě sloupu a h 0 je teoretiá šířa sloupu (osová vdálenost pasů sloupu). aximální osové síl se vpočtou pro nejnepřínivější ominae atížení. Pásové prut se posoudí na vpěr v rovině a rovin příhradové soustav. Diagonál sloupů se navrhují ve slonu a 45º a vdorují smové síle v patě sloupu. Vodorovné prut jsou onstruční, raují vpěrné dél pásovýh prutů. elý příhradový sloup je dále potřea posoudit jao tlačený a ohýaný členěný prut, příslušné vpěrné dél pro tla a lopení rovin příhradového sloupu jsou dán jeho ačleněním do nosného sstému (vdálenost odů aepečenýh proti vočení). Vpěrné dél: Vpěrná déla pro vočení v rovině příčné va vdálenost stčníů příhradovin Vpěrná déla pro vočení rovin rámu vdálenost odů drženýh rovin, pro aždý dří vlášť (vi plnostěnné sloup). Ovle je to elá výša sloupu, vhledem proměnné síle v dříu le štíhlost reduovat podle vtahu L r, i min max ev. 0,88 (předpolad louového uložení pro vpěr) Vpěrná déla výplňovýh prutů se uvažují odoně jao u příhradovýh vaníů. a d d

3 7.. ávrh plnostěnného sloupu Před posouením únosnosti profilu je vhodné posoudit SP přípustná vodorovná deformae (harateristié hodnot atížení), protože tento stav většinou rohoduje. Návrh: Profil HE30A, oel S35 δ 4.80/4 5.47/5 h ,5 mm δ lim 64 mm Vhovuje max Vnitřní síl poue sloup oment 47.60/ 76.84/4 Posouvajíí síl 30.70/ 0.03/ 49.36/ / / /4 3.5/9 40.4/8

4 Normálové síl 44.6/4 44.6/ /5 ZS ZS 5. pata 45, 0 m. pata 4, 5 m (v pate) V. pata 77,. pata 49, 7 (v pate) /5. vaní 49,. vaní 0, 9 (v uložení vaníu). pata 3, V. pata, 5 (v pate) 03 3 Návrh: Profil HE30A, oel S35 f d 35 Pa A 440 mm A v, 43 mm I 9,3.0 6 mm 4 W mm 3 W el, mm 3 i 35,8 mm I 69, mm 4 i 74,9 mm I t, mm 4 I w mm 6 Třída průřeu oh, tla, tla s ohem Třída průřeu Ohýaná část Tlačená část Tlačená a ohýaná část Rodělení napětí v části ( tla má naméno ) f f f f /t 7ε /t 33ε f f 396ε >0,5 : /t 3 36ε 0,5 : /t

5 /t 83ε /t 38ε Rodělení napětí v části ( tla má naméno ) ε f f / 3 /t 4ε /t 4ε 35 / f 7.. Sm f 456ε >0,5 : /t 3 4,5ε 0,5 : /t ψ f f 4ε ψ > : /t 0,67 0,33ψ ψ *) : /t 6ε ( ψ) ( ψ ) f ε,00 0,9 0,8 0,75 0,7 Av f V Rd 558,0 V 3, V Rd 558,0 V 6, 6 Vhovuje (není potřea uvažovat účine smu na plastiou únosnost průřeu v ohu) 7.3. Vpěrná únosnost Vpěrná déla: L r,. 9,6 m 9, m L r, 9,6 m Štíhlosti: 35 ε, 93, 9 ε f Lr, 4,4, 506 0, 34 (řiva ) i Lr, 8,, 365 0, 36 (řiva ) i,rd A f 993,9 49,7 Vhovuje

6 7.4. Oh a osová síla Při stanovení plastié únosnosti průřeu v ohu (třída a ) se má uvažovat účine osové síl., Rd, návrhový plastiý moment únosnosti reduovaný v důsledu půsoení osové síl Rd, Rd Rd W f, Rd 38, Rd pl 6 0 A f Rd 93, 4 0 m 45,0 m, Rd Rd 38, 3 m Rd 7.5. Ztráta stailit s vlivem lopení Prut namáhané na ominai ohu () a osového tlau mají splňovat podmín:,,,, A., 0,,,,,, B., 0,, Vhovuje harateristiá únosnost rohodujíího průřeu při půsoení osové síl A f, harateristiá únosnost rohodujíího průřeu v ohu, W f, pro průře,, 3, 0 (přídave mom. v důsledu posunu těžišťové os) součinitel vpěrnosti při rovinném vpěru ij součinitele interae, Tla: A. 0, 078

7 B. 0, 074 Oh: A. Součinitel interae: Dle příloh B (metoda ) m ( 0,) 0,,506 0,,306 ( ) 0, 8 m m 0,6 0,4 ψ 0,6 m 0,4 0,8 B. Součinitel interae: Dle příloh B (metoda ),365 pro 0, 4 0,6 pro 0, 4 0,4 0, ED m 0,5 0,637 0, ED m 0,5 0, 0,,365 0,365 m m 0, m m 0,8 0, ED 0,5 0, ED 0,5 m 0,97

8 Součinitel lopení: (vtah a řiv platné jao u vpěrné pevnosti) φ φ 0,5 [ ( 0,) ] φ W f r součinitel imperfee při lopení, řiva lopení a 0, r Průře Válované I průře Svařované I průře ee h/ h/ > h/ h/ > Křiva lopení Jiné průře d π EI GI t µ r pružný ritiý moment při lopení L ( ) ( ) ζ g 3ζ j ζ g ζ wt eroměrný ritiý moment µ r 3 j L 9600 mm,0,85 κ w 0,7 j 0 Tvar momentového orae Poměr onovýh momentů ψ r ψ 0 (déla nosníu mei od ajištěnými proti posunu olmo rovin) (na oou oníh úseu pro lopení je umožněno natočení průřeu oolo os menší tuhosti ()) (jednodušeně a epečně pro trojúhelníový průěh momentu na déle L (podroněji vi taula)) (v pate je dí přivaření podélnýh výtuh účinně ráněno deplanai, v místě uložení vaníu je deponae volná) (pro nosní onstantního průřeu smetrié ose největší tuhosti neo středově smetrié) a d Hodnot součinitelů ) 3 ) 0, 9 ψ f 0 ψ f,0, 0 ψ f 0, 9 ψ f,0,77,85,47,00 0,7L,33,68,00,4,00 0,7R,45,59,00 0,5,75,03,50,00 Ponám: κ, (,0 pro κ 0,, pro κ ) ) 0 (,, 0 ) wt,, wt ) 0,7 L vetnutý levý one, 0,7 R vetnutý pravý one wt

9 oefiient κ,0 (,,0 ) wt, 0 3 eroměrný parametr rouení π E I w κ wt 0,83 L G I w t eroměrný parametr nesmetrie průřeu π j E I ζ j 0 L G I µ t ( ζ ζ ) ( ζ ζ ), 9 r wt g 3 j g 3 j π E I G I t r µ r 7, 5 m L W f 0,733 0, 83 r posouení:,,,, A., 0,, 0,368,0,,,, B., 0,, 0,56,0 Vhovuje