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

Statický výpočet 

– postup ve cvičení

5. Návrh a posouzení sloupu – vzpěrné délky

Statický výpočet

– postup ve cvičení

 5. Návrh a posouzení sloupu 

5.1. Výpočet osové síly NEd 



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.gM/fy  profil (velmi orientačně; pro návrh přidáme cca 20-30% takto vypočtené plochy profilu)]

5.3. Určení vzpěrné délky Lcr dle způsobu uchycení 5.4. Výpočet návrhové vzpěrné únosnosti [Nb,Rd=(c.A.fy)/gM1], kde:  součinitel vzpěrnosti c určíme z grafu nebo z tabulky (viz dále), předtím však stanovíme poměrnou štíhlost l :     

 

– např. válcovaný průřez HEB:

(235/fy) l1= (E/fy) = 93,9  poměrná štíhlost l  (A.fy/Ncr)=(Lcr/i).(1/l1)

přiřazení křivky vzpěrné pevnosti (dle průřezu a oceli) odečet součinitele vzpěrnosti c z grafu nebo z tabulky

EC3-1-1/tabulka 6.2., str.57

5.5. Posouzení 1.MS (únosnosti) [NEd < Nb,Rd] 5.6. 2.MS (použitelnosti) pro nás: neposuzujeme (posuzován by byl sloup jako prvek rámu)

Zatížení - intenzity  proměnná zatížení  sněhová (základní situace – např. bez návějí, pádu sněhu apod.)

 sk = m1.Ce.Ct.s

 s … charakteristická hodnota zatížení sněhem 50-letá (0,7-4,0 kPa)  m1 … tvarový součinitel (sklon střechy) (0-0,8)  Ce … součinitel expozice (odvanutí ze střechy) (obvykle 1,0)  Ct … tepelný součinitel (odtávání prostupem) (obvykle 1,0)

 sd = 1,5 . sk

Zatížení - intenzity Mapa sněhových oblastí ČR

Statický výpočet

křivky vzpěrné pevnosti

Statický výpočet

křivky vzpěrné pevnosti

Statický výpočet

křivky vzpěrné pevnosti

Statický výpočet

křivky vzpěrné pevnosti (viz „pomůcky“ web)

Statický výpočet  Zavětrování konstrukce (vlevo půdorysy, vpravo řezy)

– postup ve cvičení

Statický výpočet  Zavětrování konstrukce (vliv na celkovou stabilitu objektu)

– postup ve cvičení

Statický výpočet  Zavětrování konstrukce (různé možnosti vedení větrových ztužidel)

– postup ve cvičení

Statický výpočet  Zavětrování konstrukce (schema rozmístění větrových ztužidel)

– postup ve cvičení

Statický výpočet

– postup ve cvičení

 Návrh a posouzení zavětrování – tlak větru

Statický výpočet

– postup ve cvičení

 Návrh a posouzení zavětrování – tlak větru

Statický výpočet

– postup ve cvičení

 Návrh a posouzení zavětrování – tlak větru

Statický výpočet

– postup ve cvičení

 Návrh a posouzení zavětrování – tlak větru

Tlak větru působící na vnější povrchy we = qp(ze).cpe; zde použijeme cpe=+0,8 (návětrná strana) a cpe=-0,3 (závětrná strana), tj. v součtu cpe=+1,1 a poté gQ=1,5 (podrobnější procvičení větru až v zadání č.2 / ocelová hala).

Statický výpočet 

– postup ve cvičení

6. Návrh a posouzení zavětrování – sloup z předchozího kroku posoudíme znovu jako součást zavětrování: 

Výpočet osové síly NEd [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

Statický výpočet 

– postup ve cvičení

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 / (x2+y2)0,5 D1 = -D2 = -SW i / (2 cos a)

Statický výpočet

– postup ve cvičení



8. Posouzení stability stavby



8.1. Výpočet minimální stálé síly působící na sloup

(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)

(jedná se o oblast EQU, tj. stability celku => veškeré stálé zatížení je násobeno návrhovým součinitelem gG= 0,9)

Gmin = gG.Gk= 0,9.Gk



8.2. Výpočet tahové síly ve sloupu způsobené větrem Nsloup = M/b



8.3. Návrh minimálního počtu ztužidel nmin = Nsloup / Gmin (zaokrouhlit na celá čísla nahoru)

Kreslení ocelových konstrukcí 

ČSN 01 3483 Výkresy kovových konstrukcí

Kreslení ocelových konstrukcí 

ČSN 01 3483 Výkresy kovových konstrukcí

Kreslení ocelových konstrukcí 

ČSN 01 3483 Výkresy kovových konstrukcí

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

Detaily

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