9. Obvodové stěny. Jeřábové konstrukce

9. Obvodové stěny. Jeřábové konstrukce. Větrová a brzdná ztužidla ve stěnách. Obvodové stěny: sloupky, paždíky (kazety), ztužení, plášť. Jeřáby: druhy, návrh drah pro mostové jeřáby (dispoziční řešení, přípoj ke sloupu, dimenzování z hlediska MSÚ, MSP, únavy). ____________________________________________________________________________

Větrová ztužidla ve stěnách haly Přenášejí zatížení od větru na štíty haly a tření o plášť: reakce všech příčných ztužidel střechy + tření o krytinu

příč. ztužidlo střechy

W1/2

W1/2

příč. ztužidlo střechy

W1 střední větrové ztužidlo stěny

ztužidla u štítů, přímo v místě příčných ztužidel střechy, je staticky vhodnější

U této varianty se reakce příčných ztužidel střechy dostávají do ztužidla stěny podélným prutem v hlavách sloupů (viz příčný řez v Přednášce č. 7). OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©

Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.

1

Větrová a brzdná ztužidla („portály“) u hal s jeřáby U vysokých hal se mezisloupky opírají o vodorovný nosník a působí jako nosníky o dvou polích. Reakce vodorovného nosníku ve štítů je označena W2. Podélné brzdné a rozjezdové síly jeřábů v uložení jeřábového nosníku jsou označeny B. statické schéma:

krajní svislé ztužidlo střechy

W1

W1 větrové ztužidlo

B + W2

brzdný portál

W1 B W2

- reakce příčných ztužidel střechy + tření o krytinu, - brzdná síla, - reakce vodorovného nosníku podepírajícího štítovou stěnu. OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


B + W2

2

Tvary brzdných ztužidel stěny: od jeřábu

Pozor: svislé síly jeřábu zatěžují brzdné ztužidlo

Možnosti vyloučení svislých sil z jeřábového nosníku pro dimenzování ztužidla:

"kulisa": - umožňuje svislý průhyb, - přenáší jen vodorovné síly.

OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


samostatný vodorovný prut pod jeřábovým nosníkem

3

Umístění větrových ztužidel a brzdných portálů v příčném řezu haly: běžně

těžké jeřáby W1

W1

B

W2 e

v poli brzdného ztužidla je nutný dolní vodorovný nosník

M L B

e

W2

B e

= B e (u těžkých jeřábů W2 e )

půdorys:

L

Odtud plyne: Je-li část ztužidla namáhána excentricky, způsobí vodorovné přitížení vazeb.

M L OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


velmi těžké jeřáby

4

Obvodové stěny Oproti skeletům jsou estetické nároky na stěny hal nižší. Obvyklá skladba: rošt +

výplň

(zdivo, desky, sklo atp.)

obklad

(panely, trapézový plech, skládaný plášť, sklo atp.)

sloupky, paždíky, ztužení sloupek Pohled:

překlad okno

paždíky

±0

podezdívka ztužení obvodové stěny (jen někdy, přenáší svislé zatížení)

Půdorys: vazba

vazba OK2

©


5

Uspořádání vysoké stěny

řez 1 - 1' vodorovný nosník podélné stěny

vodorovný nosník stěny

vodorovný nosník štítové stěny

vzpěra

1

1'

Posouzení paždíků: plocha zatížená větrem vyzděná stěna (zatížení pouze větrem) OK2

©


zavěšená stěna

6

MSÚ:

šikmý ohyb

Např. pro válcovaný profil (tř. 1, 2), je-li zabráněno klopení: 2

2

⎛ M y,Ed ⎞ ⎛ ⎞ M y,Ed M M z,Ed ⎜ ⎟ + z,Ed = ⎜ ⎟ + ≤1 ⎜ M y,Rd ⎟ ⎜ ⎟ M W f / γ W f / γ z,Rd pl,z y M0 ⎝ ⎠ ⎝ pl,y y M0 ⎠ není-li tlačená pásnice držena pláštěm, je nutné uvažovat klopení:

M y ,Ed

χ LTWpl,yf y / γ M1

+

M z,Ed Wpl,z f y / γ M0

≤1

Pozn.: vítr

lze uvažovat klopení k vynucené ose V:

MSP:

δ max ≤

L 250

(u prosklení δ max ≤

χ LT,V > χ LT V

(viz NNK č. 5, s.10)

L ) 300

Půdorysy konstrukčních detailů: Přípoj paždíku na sloupek 3

rohový sloupek

3 paždík altern. s upálením

kotvení t ≈ 8 ÷ 10 mm OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


7

Posouzení sloupků stěny • nízké stěny

okap

(prostý nosník)

namáhání prutu N, My: Lcr,y = L Lcr,z = vzdálenost paždíků

základ

• vysoké stěny

Konstrukční detaily:

(spojitý nosník) okap sloupek

okapová vaznice je uložena na konzolce sloupku

vodorovný nosník stěny

základ


©


kotvení

8

Stěnový plášť • hrázděné zdivo: tl. 15 cm, plocha < 18 m2, již zastaralé (paždíky jsou vyzděné a proto namáhané pouze od větru) • skládaný kovoplastický plášť (obdoba střešních plášťů): a) s paždíky: vodorovný řez:

vnitřní (nosný) trapézový plech paždík

distanční profil Z, ∏

b) s kazetami (paždíky odpadají): tepelná izol. kazeta š. 400÷600 tepelná izolace vnější trap. plech izolační páska trap. plech

izolační páska

• panely: sendvičové, silikátové (nejrůznější výrobci) (přípoj k paždíkům nebo sloupkům, obdoba střešních sendvičů), • prosklení: skleněné tabule, dilatačně připojené k roštu, (dříve tzv. beztmelé zasklení do profilů WEMA). OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


9

Jeřáby a jeřábové dráhy portálové

mostové

kolejnice kočka most

větev jeřábové dráhy

hák, drapák, magnet

podvěsné

nutné kyvné uložení

kladkostroje

konzolové

podpory jen na jedné straně haly


©


10

Mostové jeřáby Větev jeřábové dráhy kolejnice (, JK, JKL)

vodorovný nosník

šikmé vzpěry

staticky: obvykle prostý nosník: + necitlivý na poklesy, - těžký, velký průhyb.

hlavní nosník

Příčný řez hlavním nosníkem IPE

e L/10 ÷ L/15

L≤6m

svařovaný Ah >Ad

těžké jeřáby příhradové pro L > 15 m (pracné)


©


11

Vodorovný nosník jeřábové dráhy: příhradový

svařovaný (díly do 12 m) šroubovaný (dnes výjimečně) 6-8

plnostěnný

výztuhy

Z (zabrousit ! )

posun os (dává menší plech)

Šikmé vzpěry: lávka

L≤6m

„galeriový“ nosník alternativa pásu např.:

samonosný profil na rozpětí L

L>6m

vzpěry, nebo příhradovina v šikmé rovině


©


nelze-li pro malý úhel

12

Přípoj jeřábové větve ke sloupu Požadavky na přípoj:

spoj pouze v dolní třetině

± 15

H B

B

± 10

V 1. přenést reakce

±5

2. umožnit natočení

3. umožnit rektifikaci

Principy řešení rektifikace: a) Krátká svislice

b) Svislice namáhaná na smyk svisle i vodorovně oválné otvory: tj. ve sloupu a „svislici“

vložky svisle oválné otvory „svislice“ na líc sloupu

vložky

pro převzetí reakce tedy nutný třecí spoj !


©


svislice okolo sloupu (z boku, na výztuhu sloupu)

vložky

13

Dimenzování jeřábové větve Zatížení mostových jeřábů (ČSN EN 1991-5): • stálé • proměnné a) svislé účinky jeřábů: b) vodorovné účinky: od zrychlení jeřábu (rozjezd, brzdění)

Qc QH (plyne z tabulky jeřábů) - podle Eurokódu, působí v temeni kolejnice: od příčení jeřábu

od zrychlení kočky (rozjezd, brzdění)

c) další zatížení (síly na nárazníky, vítr, zkušební zatížení ...) Dynamické účinky: - řeší se přibližně, zavedením dynamických součinitelů ϕ1 až ϕ7:

např.: pro svislé síly ϕ1 až ϕ4, závislé na rychlosti zdvihu, typu jeřábu atd., pro zrychlení jeřábu ϕ5 podle pohonu atd. OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


14

Posouzení MSP Obecně se posuzuje kmitání. Praktický výpočet spočívá ve stanovení průhybu (δmax < L/600 ≤ 25 mm).

Posouzení MSÚ Globální analýza jeřábového nosníku: Pro pohyblivé zatížení je nutné použít příčinkové čáry. Např. pro Mmax v průřezu x x platí Winklerovo kritérium: < ∑ Fi > R L Běžně však postačuje stanovit Mmax a Vmax na celém nosníku: Např. pro spřažené jeřáby jsou 4 síly: doraz jeřábů

aritmeticky střední břemeno je P3

poloha pro Mmax = M3

střed nosníku S půlí vzdálenost výslednice a aritmeticky středního břemene OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


poloha pro Vmax

15

V

Příklad:

V (nutné si číselně vyzkoušet !) s

pro 2 stejná břemena je každé z nich aritmeticky střední

Posouzení jeřábového nosníku Obvyklé řešení spočívá v přidělení svislého zatížení hlavnímu nosníku a vodorovného zatížení vodorovnému nosníku (leží na nebezpečné straně, zanedbává se kroucení – přesněji viz předmět OK3): Hlavní nosník: F HL

Vodorovný nosník: (spolupůsobí část stojiny hlavního nosníku)

Přenáší: • svislé zatížení G, Q (interakce a boulení od M, V, F)

• podélné vodorovné zatížení HL (interakce a boulení od N, M)

HT 15 tw

• příčné vodorovné zatížení HT

Únava jeřábových nosníků Posudek se provede pro ekvivalentní rozkmit charakteristického zatížení (γFf = 1,00): OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


16

Pro σ : (obdobně pro τ)

γ Ff ∆σ E,2 ≤

∆σ C

γ Mf

"únavová pevnost" pro 2.106 cyklů daná názvem kategorie detailu

1,15

rozkmit ekvivalentního jmenovitého napětí (odpovídá 2·106 cyklům) uvedený v ČSN EN 1991-3 jako: ∆σ E,2 = ϕ fat λ ∆σ max Konstrukční detaily (je nutné zamezit vrubům): KD 80 KD 45 až KD 90 max. 100 (boulení)

souč. ekviv. poškození KD 40

půdorys:

KD 80 KD 112 (pro ruční svar KD 100)

KD 90 r ≥ 150

r

KD 80 podle potřeby

KD 112 (pro ruční svar KD 100) KD 80 Pro krční svary: τ II KD 80

τ ⊥ a σ ⊥ KD 36* OK01 – Ocelové konstrukce (9)

©


17

9. Obvodové stěny. Jeřábové konstrukce

Recommend Documents