Metalinės konstrukcijos

Aiškinamasis raštas

Projektuoju 30 metrų pločio ir 80 metrų ilgio lengvo metalinio karkaso pastatą, iš 11 skersinių rėmų. Rėmą sudaro 30 metrų ilgio, 3 metrų aukščio santvara iš kvadratinių vamzdžių ir ištisinio valcuoto plačiajuosčio dvitėjo HD 360 – 162 profilio 9.5 metrų ilgio kolonos, pagal EN 10034. Santvara dėl transportavimo suskirstoma į tris elementus 12 m – 6 m –12 m. Santvara projektuojama iš kvadratinių vamzdžių pagal EN 10219. Stogo paklotas iš plieninio profiliuoto lakšto TP 200/750, stogo danga iš pplieninių lakštų TP 135/930. Sienos išorinis plieninis lakštas RAN 35, vidinei sienų apdailai parinkau “Rannila” Casseti plieninį lakštą, sieninės plokštės užpildas dvisluoksnė mineralinė vata PAROC UNS 37 ir WAS 35. Dedami 2×2 metrų trijų kamerų langai. Parenkant profilius atsižvelgiama į apkrovas nuo trijų derinių:

1) veikia nuosavas svoris + vėjas+ sniegas per visą stogą;

2) veikia nuosavas svoris +vėjas + pusė sniego apkrovos iš kairės pusės;

3) veikia nuosavas svoris + vėjas + pusė sniego apkrovos iš dešinės pusės.

. Pastatas projektuojamas Kauno mmieste, todėl sniego rajonas I, vėjo taip pat I, vietovė B. Apkrovos skaičiuojamo programiniu paketu Staad.Pro

Santvaros viršutinė juosta, dirba kaip nekarpyta ištisinė sija, t.y. lenkiamas gniuždomas elementas, jai parinkau 220x220x10 kvadratinius vamzdžius. Spyriai projektuojami kaip gniuždomi, tempiami elementai iš 120x120x6 kkvadratiniu vamzdžių. Apatinė juosta, kaip tempiami elementai iš 140x140x6.3 kvadratinių vamzdžių. Santvaros elementai jungiami tiesiai vienas į kitą suvirinant, pusautomačiu, po fliusu elektronine viela S 42.Elementų plienas S275 JR.

Santvara tvirtinama kolonos viršuje, šarnyriškai, tam panaudojant 2 30mm skersmens varžtus, pagal EN ISO 4014, veržlės pagal EN 4032, poveržlės pagal EN 7090. Poveržlės privirinamos statybos aikštelėje, rankiniu būdu, glaistytu elektrodu E42, pagal EN 499, elementų plienas S275JR.

Santvaros elementai sujungiami flanšinėmis plokštelėmis, stipriaisiais M24 varžtais, pagal EN 4014, trinties paviršiai apdirbami metaliniais šepečiais. Jungčiai viršutinėje ir apatinėje juostoje panaudota po 8 varžtus. Parenkamos stipriųjų varžtų veržlės pagal EN 4032, ir poveržlės pagal EN 7089, elementų plienas S275JR.

Kolona prie pamato tvirtinama standžiai, panaudojant 4 traversas ir 8 20 mm skersmens inkarinius varžtus, pagal EEN 4014, plienas S235, varžtų mechaninės savybės atitinka 4.8 klasės varžtų savybes. Jungčiai panaudojamos 8 veržlės pagal EN 4032 ir 8 poveržlės pagal EN 7089. Skylė varžtui daroma 30 mm.

Kolona tvirtinama prie betoninių C 20/37 pamatų.

Santvaros apatinė juosta suvaržoma horizontaliais plieniniais ryšiais pastato perimetru. Santvaros viršutinė juosta suvaržoma horizontaliais plieniniais ryšiais pastato kraštuose ir per vidurį. Taip pat kolona ir santvara suvaržomos vertikaliais plieniniais ryšiais, pastato kraštuose ir per vidurį. Ryšiai iš 90x90x7 kampuočiu, pagal EN 10056 – 2, pplienas S275 JR

Turinys

Aiškinamasis raštas 1

1. KONSTRUKCIJŲ IŠDĖSTYMAS 3

2. RĖMO APKROVOS 5

2.1 NUOLATINĖ APKROVA 5

2.2 SNIEGO APKROVA 7

2.3 VĖJO APKROVA 7

3. ĮRĄŽŲ NUSTATYMAS 10

4. SANTVAROS PROJEKTAVIMAS 12

4.1 SANTVAROS VIRŠUTINĖS JUOSTOS ELEMENTAI 12

4.2 SANTVAROS APATINĖS JUOSTOS ELEMENTAI 14

4.3 SANTVAROS TINKLELIO ELEMENTAI 15

5. KOLONOS PROJEKTAVIMAS 17

5.1 KOLONOS SKERSPJŪVIO PARINKIMAS 17

5.1 KOLONOS GALVENOS PROJEKTAVIMAS 20

5.2 KOLONOS BAZĖS PROJEKTAVIMAS 21

MAZGŲ SKAIČIAVIMAS IR KONSTRAVIMAS 25

Atraminis mazgas (A). 26

Montažinio mazgo skaičiavimas (C, E). 29

Tarpinių mazgų skaičiavimas. 31

Skaičiuoju mazgą D. 31

Skaičiuoju mazgą E. 33

Skaičiuoju mazgą B. 34

1. KONSTRUKCIJŲ IŠDĖSTYMAS

Pastatas sudarytas iš 30,0 m pločio 10 skersinių rėmų, kurie išdėstyti kas 8,0 m (1.1 pav.).

Viso pastato ilgis 80,0 m. Skersinis pastato pjūvis parodytas 1.2 pav. Skersiniai rėmai pastato išilgine kryptimi sutvirtinami ryšiais (1.3 pav.).

1.1 pav.Pastato planas

1.2 pav. Pastato skersinis pjūvis

Rėmo kolonos pamate tvirtinamos standžiai. Ant kolonų šarnyriškai jungiama santvara. Ant santvaros dedama šilta stogo danga. Prie kolonų tvirtinamos šiltos konstrukcijos sienos. Atstumas tarp pastato skersinių rėmų išilgai pastato: B = 8,0 m. Kolonos įgilinimas nuo nulinės altitudės: aν1 = 0,5 m. Atstumas nuo nulinės altitudės (grindų) iki santvaros apatinės juostos aν2 = 6,0 m. Santvaros aukštis m. Parapeto aukštis yra 0,4 m. Plokštuminiai rėmai sujungiami horizontaliais bei vertikaliais ryšiais ir taip suformuojamas erdvinis pastato karkasas. Stogo santvaros plokščiųjų ryšių schema 1.3 ppav.

1.3 pav. Stogo santvarų plokščiųjų ryšių schemos: 1-santvaros,2-plokštieji ryšiai

Santvarų vertikalieji ryšiai išilgai pastato dedami tose pačiose vietose (1.4 pav.) kur ir horizontalieji ryšiai, viršutinėje santvaros juostoje, ten pat dedami ir kolonų ryšiai.

1.4 pav. Vertikalių ryšių išdėstymo schema: 1-kolona, 2-kryžminiai statieji statramsčiai,

3- santvaros vertikalūs ryšiai.

2. RĖMO APKROVOS

2.1 NUOLATINĖ APKROVA

Nuolatines apkrovas sudaro nuosavas konstrukcijų svoris: sienų, stogo dangos, kolonų ir santvaros nuosavas svoris. 2.1 lentelėje apskaičiuota stogo dangos norminė ir skaičiuojamoji apkrovos 1 m2. 2.2 lentelėje – sieninių plokščių norminė ir skaičiuojamoji apkrovos 1 m2. Apkrovos patikimumo koeficientas γf paimtas iš [2].

2.1 lentelė. Stogo dangos apkrova:

Stogo elementai ir masė Norminė apkrovagst,n(kN/m2) Apkrovospatikimumokoeficientasγf Skaičiuojamojiapkrovagst(kN/m2)

Perforuotas plieninis lakštas TP – 200/750 0,193 1,35 0,261

Garo izoliacija polietileninė plėvelė – – –

Šiluminė izoliacija PAROC UNS 37, 150 mmρ = 32 kg/m3, 0,047 1,35 0,063

Šiluminė izoliacija PROC WAS 35, 30 mmρ = 80 kg/m3, 0,024 1,35 0,032

Plieninis lakštas TP – 135/930 0,127 1,35 0,172

Viso: 0,391 kN/m2 – 0,528 kN/m2

2.2 lentelė. Sienos apkrova:

Sienos elementai ir masė Norminė apkrovagst,n(kN/m2) Apkrovospatikimumokoeficientasγf Skaičiuojamojiapkrovagst(kN/m2)

Profiliuotas sienų lakštas, “Rannila” RAN 356,5 kg/m2 0,064 1,35 0,086

Izoliacija nuo vėjo – – –

Šiluminė izoliacija PAROC UNS 37, 150 mmρ = 32 kg/m3, 0,047 1,35 0,063

Šiluminė izoliacija PROC WAS 35, 50 mmρ = 80 kg/m3, 0,039 1,35 0,053

Garo izoliacija, polietileno plėvelė – – –

“Rannila” Casetti, sienų vidinė apdaila11,7 kg/m2 0,115 1,35 0,155

Stiklo paketas (priimame, kad lango matmenys 2×2 m, tada sienos m2 tenkantis lango svoris 2,014 kg/m2 ) 0,02 1,35 0,027

Viso: 0,285 kN/m2 – 0,384 kN/m2

Sieninių pplokščių apkrova (pridedama taške, kolonos viršuje):

Kolonos skerspjūvio aukštis parenkamas pagal sąlygą:

pagal šią sąlygą priimame dvitėjį profilį HE 500A, kurio h=490mm.

Kolonos geometrinis ilgis:

Kolonos nuosavo svorio apkrova (pridedama kolonos viršuje):

čia: m – kolonos 1 m. masė kg, (105 kg);

Lc – kolonos geometrinis ilgis, (9,50 kg);

γf – apkrovos patikimumo koeficientas [2], (1.35).

2.2 pav. Santvaros ir kolonos nuolatinė apkrova

Išskirstyta stogo apkrova, pridėta ant santvaros viršutinės juostos, skaičiuojama į metrą tiesinį:

2.2 SNIEGO APKROVA

Stogas projektuojamas sutapdintas:

Sniego apkrova į stogo horizontaliąją projekciją:

;

čia: sk – sniego dangos ant 1 m2 horizontaliojo paviršiaus svorio charakteristinė reikšmė, kadangi projektuojamas pastatas yra Kaune, kuris priskiriamas I sniego rajonui, tai ;

– stogo sniego apkrovos formos koeficientas imamas iš [2];

– atodangos koeficientas, kurio reikšmė paprastai imama 1,0;

– terminis koeficientas, priklausantis nuo energijos nuostolių per stogą ar kitos terminės įtakos, imamas 1,0;

– sniego apkrovos patikimumo koeficientas 1,3.

Visa tiesinė tolygiai ant santvaros išskirstyta sniego apkrova:

2.3 pav. Sniego apkrovimo schemos

2.3 VĖJO APKROVA

Vidutinė slėgio į išorinius konstrukcijos paviršius (spaudimo) dedamoji wme apskaičiuojama:

čia: ce – išorinio slėgio aerodinaminis koeficientas, nustatomas pagal [2] lygus +0,8;

γQ – patikimumo koeficientas, dėl vėjo apkrovų lygus 1,3;

c(z) – koeficientas įvertinantis vėjo slėgio pokytį pagal

aukštį, imamas iš [2] 12.1 lentelės.

slėgis į vidinius konstrukcijos paviršius (siurbimas):

čia: ci– vidinio slėgio koeficientas, nustatomas pagal [2] lygus -0,6.

Koeficientas įvertinantis vėjo kitimą pagal aukštį nustatomas iš [2] 12.1 lentelės. Šis koeficientas priklauso nuo aukščio (2.4 pav. diagrama.). Ši diagrama suvedama į stačiakampę diagramą (2.4 pav. diagrama).

Koeficientų reikšmės, imamos vietovei B: c(z)5 = 0,5; c(z)10 = 0,65; tada c(z)9,40 = 0,632.

Vėjo aukščio įtakos koeficientas:

čia, ΣAi – vėjo aukščio įtakos koeficiento nustatymo diagramos ploteliu suma.

Atskaitinis vėjo slėgis qref nustatomas:

;

čia: – atskaitinis vėjo greitis:

čia: – vėjo greičio pagrindinė atskaitinė reikšmė imama iš [2] 3 priedo 1 lentelės, kadangi projektuojamas pastatas yra Kauno mieste, kuris priklauso I vėjo apkrovos rajonui ir lygus 24 m/s.

– oro tankis, imama, kad ;

cDIR – krypties koeficientas, imamas iš [2] 3 priedo 2 lentelės ir lygus 1,0;

cTEM – laikotarpio (sezono) koeficientas, lygus 1,0 ir imamas iš [2];

cALT – aukščio virš jūros lygio koeficientas, lygus 1,0 ir imamas iš [2].

2.4 pav. Vėjo aukščio įtakos koeficiento nustatymo sschema

2.5 pav. Vėjo apkrovimo schema

Įrąžų skaičiavimas kolonose nuo vėjo apkrovų:

Vėjo apkrovos intensyvumas skersiniam rėmui (2.5 pav.):

Koncentruota vėjo apkrova pridėta kolonos viršūnėje:

Apskaičiuojamos įrąžos:

Nuo vėjo poveikio:

Nuo poveikio į parapetą:

3. ĮRĄŽŲ NUSTATYMAS

Įrąžos santvaros elementuose (3.1 pav.) skaičiuojamos naudojantis lentele. Sudaryta įrąžų lentelė (1 llentelė) nuo trijų derinių:

1) veikia nuosavas svoris + vėjas+ sniegas per visą stogą;

2) veikia nuosavas svoris +vėjas + pusė sniego apkrovos iš kairės pusės;

3) veikia nuosavas svoris + vėjas + pusė sniego apkrovos iš dešinės pusės.

3.1 pav. rėmo elementų pažymėjimai

3.2 pav. Santvaros strypų matmenys (mm).

3.1 lentelė. Santvaros elementų įrąžos, kai sniegas ant viso stogo.

Santvaros strypoNr. Viršutinės juostos strypų įražos Spyrių įražos Apatinės juostos strypų įražos

No2No3No23No8No14No15No16No17No9No10 258,403652,371777,074——- —380,899380,899177,263177,2630– ——–538,103787,509

3.2 lentelė. Santvaros elementų įrąžos, kai sniegas ant kairės stogo pusės.

Santvaros strypoNr. Viršutinės juostos strypų įražos Spyrių įražos Apatinės juostos strypų įražos

No2No3No23No8No14No15No16No17No9No10 200,673468,292473,297——- —-291,74884,74684,95179,27879,278– ——–413,453534,874

3.2 lentelė. Santvaros elementų įrąžos, kai sniegas ant dešinės stogo pusės.

Santvaros strypoNr. Viršutinės juostos strypų įražos Spyrių įražos Apatinės juostos strypų įražos

No2No3No23No8No14No15No16No17No9No10 -114,505-326,418-473,297——- —169,888-169,888127,989-127,98979,282– ——–241,116403,423

Gniuždomoji jėga kolonoje nuo nuosavo svorio, vėjo ir sniego derinio:

Lenkimo momentas kolonoje :

4. SANTVAROS PROJEKTAVIMAS

Santvaros elementai projektuojami kaip centriškai tempiami arba ggniuždomi strypai su šarnyriškai įtvirtintais galais, išskyrus viršutinę juosta, ten santvaros elementai projektuojami kai gniuždomi ir lenkiami, santvaros plokštumoje. Plienas S275, skaičiuojamasis stipris: fy,d=250 MPa. Pagal [1].

4.1 SANTVAROS VIRŠUTINĖS JUOSTOS ELEMENTAI

Viršutinė juosta sudaroma iš strypų No2, No3, No23.

Visi elementai projektuojami vienodo skerspjūvio iš kvadratinių vamzdžių, pagal didžiausią gniuždymo jėgą NEd = –777,074kN ir lenkimo momentą MEd= 78,431kNm

4.1 lentelė. Santvaros viršutinės juostos elementų įrąžos (kN).

Santvarosstrypas Ašinė jėga(kN) Lenkimo momentas(kNm) Strypo ilgis(m). Strypo skaičiuojamasis ilgis santvaros plokštumoje, (m). Strypo skaičiuojamasis ilgis iš santvaros plokštumos, (m).

No2 258,403 0 6,0 6,0 8,0

No3 652,371 78,431 6,0 6,0 8,0

No23 777,074 57,663 6,0 6,0 8,0

Skaičiuojamieji strypų iilgiai nustatomi pagal [1].

Skaičiuoju reikiamą atsparumo momentą:

;

Pasirenku kvadratinius vamzdžius 180x180x10, kurio:

A = 64,57 cm2; .

čia – skerspjūvio formos koeficientas, nustatomas pagal [1] 4.6 lentelę,

;

Skaičiuojame ekscentricitetą:

;

Skaičiuoju sąlyginį liaunį:

;

Plieno tamprumo modulis

Kadangi ir , tai, ;

ekscentriškai gniuždomo elemento (vientisojo skerspjūvio strypų ) klupumo koeficientas nustatomas pagal [1] A priedo A.2 lentelę, priklausomai nuo sąlyginio liaunio ir santykinio lyginamojo ekscentriciteto .

Tada klupumo koeficientas .

Tikrinu pastovumą:

Sąlyga netenkinama

Pasirenku kvadratinius vamzdžius 220x220x10, kurio:

A = 80,57 cm2; .

čia – skerspjūvio formos koeficientas, nustatomas pagal [1] 4.6 lentelę,

;

Skaičiuojame ekscentricitetą:

;

Skaičiuoju sąlyginį liaunį:

;

Plieno tamprumo modulis

Kadangi ir , tai, ;

Tada klupumo koeficientas .

Tikrinu pastovumą:

Sąlyga tenkinama

Ekonomiškumo sąlygos:

Sąlyga tenkinama

Galutinai priimu santvaros viršutinę juostą iš kvadratinių vamzdžių 220x220x10 mm.

4.2 SANTVAROS APATINĖS JUOSTOS ELEMENTAI

Apatinė juosta sudaroma iš strypų No9, No10.

Visi elementai projektuojami vienodo skerspjūvio iš kvadratinių vamzdžių, pagal didžiausią tempiamąją jėgą No10= 787,509kN.

4.2 lentelė. Santvaros apatinės juostos elementų įrąžos (kN).

Santvarosstrypas Ašinė jėga(kN) Strypo ilgis(m). Strypo skaičiuojamasis ilgis santvaros plokštumoje, (m). Strypo skaičiuojamasis ilgis iš santvaros plokštumos, (m).

No9 538,103 6,0 6,0 8,0

No10 787,509 6,0 6,0 8,0

Skaičiuojamieji strypų ilgiai nustatomi pagal [1].

Skaičiuoju skerspjūvio plotą:

Pasirenku kvadratinį vamzdį 120x120x8, kurio

A = 332.33cm2; ;

Tada strypo liaunis:

;

, sąlyga tenkinama.

Sąlyga tenkinama.

Ekonomiškumo sąlygos:

Sąlyga tenkinama.

Galutinai priimu santvaros apatinę juostą iš kvadratinių vamzdžių 140x140x6.3 mm.

4.3 SANTVAROS TINKLELIO ELEMENTAI

Santvaros tinklelis sudarytas iš spyrių . No8, No14, No15, No16, No17. tinklelio elementams parinksiu vieną profilį. Profilį parenku pagal didžiausias įrąžas gniuždymui No8= 380,899.

4.2 lentelė. Santvaros tinklelio elementų įrąžos (kN).

Santvarosstrypas Ašinė jėga(kN) Strypo ilgis(m). Strypo skaičiuojamasis ilgis santvaros plokštumoje, (m). Strypo skaičiuojamasis ilgis iš santvaros plokštumos, (m).

No8 -380,899 4.24 4.24 4.24

No14 380,899 4.24 4.24

No15 -177,263 4.24 4.24

No16 177,263 4.24 4.24

No17 0 4.24 4.24

Skaičiuojamieji strypų ilgiai nustatomi pagal [1].

Santvaros viršutinės juostos elementų ribinis liaunis priimamas ribose , priimu .

Nustatomas viršutinės juostos elemento projektinis inercijos spindulys santvaros plokštumoje ir iš plokštumos:

Pasirenku kvadratinį vamzdį 120x120x6, kurio

A = 26.43 cm2; :

Tada strypo liaunis:

;

Tada klupumo koeficientas ;

;

, sąlyga tenkinama.

Sąlyga tenkinama.

Ekonomiškumo sąlygos:

Sąlyga tenkinama.

Galutinai priimu santvaros spyrius iš kvadratinių vamzdžių 120x120x6 mm.

Santvarosstrypas Strypo ilgis, (m) Strypo skerspjūvis, (mm) Skerspjūvio plotas (m2) / masė (kg/m) Strypo masė (kg) Pastabos

1 2 3 4 5 6

No2No3No23No24No5No6 6,006,006,006,006,006,00 ٱ220x220x10ٱ220x220x10ٱ220x220x10ٱ220x220x10ٱ220x220x10ٱ220x220x10 379,2379,2379,2379,2379,2379,2 Viršutinė justaViršutinė justaViršutinė justaViršutinė justaViršutinė justaViršutinė justa

No9No10No11No12 6,006,006,006,00 ٱ140x140x6.3ٱ140x140x6.3ٱ140x140x6.3ٱ140x140x6.3 158,4158,4158,4158,4 Apatinė juostaApatinė juostaApatinė juostaApatinė juosta

No8No14No15No16No17No18No19No20No21No13 4,243,393,393,393,393,393,393,393,394,24 ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6ٱ120x120x6 88,19279,45679,45679,45679,45679,45679,45679,45679,45688,192 SpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyrisSpyris

Santvaros masė 3716.83

5. KOLONOS PROJEKTAVIMAS

5.1 KOLONOS SKERSPJŪVIO PARINKIMAS

Kolona yra projektuojama iš dvitėjio ištisinio profilio.

Kolonos geometrinis ilgis:

Kolonos skaičiuojamasis ilgis:

čia – kolonos geometrinis ilgis;

Gniuždomoji jėga kolonoje:

Lenkimo momentas kolonoje:

Skaičiuoju reikiamą atsparumo momentą:

;

Pasirenku valcuotą dvitėjį HD 260×93, kurio A = 118,4 cm2; . .

čia – skerspjūvio formos koeficientas, nustatomas pagal [[1] 4.6 lentelę,

;

Skaičiuojame ekscentricitetą

;

Skaičiuoju sąlyginį liaunį:

;

Plieno tamprumo modulis

Kadangi ir , tai, ;

Tada klupumo koeficientas .

Tikrinu pastovumą:

Sąlyga netenkinama.

Pasirenku valcuotą dvitėjį HD 360×162, kurio A = 206.3 cm2; . .

Tikrinu kolonos pastovumą iš plokštumos:

čia – skerspjūvio formos koeficientas, nustatomas pagal [1] 4.6 lentelę,

;

Skaičiuojame ekscentricitetą:

;

, tada:

;

skaičiuoju ekscentriškai gniuždomo dviejuose plokštumose elemento klupumo koeficientą:

Tikrinu sąlygą:

, todėl sąlygos , tikrinti nereikia.

Projektuojamai kolonai parenku plačiajuostį koloninį dvitėjį skerspjūvį pagal EN 10034 HD 360×162.

5.1 KOLONOS GALVENOS PROJEKTAVIMAS

Galvenos atraminės plokštelės storį kolonos viršuje priimu tp=20mm.

6.3 pav. Kolonos galvena

Atraminės briaunos skerspjūvio plotas:

;

Atraminės briaunos storis.

a – atraminės briaunos ilgis;

Kadangi mm, tai atraminės briaunos storį priimu 10 mm.

Suvirinimo būdas–pusiau automatinis. Virinama elektrodu S42, po fliusu elektronine viela. Tada siūlių metalo charakterinis stipris Kertinės suvirinimo siūlės, jungiančios briauną ir atraminę plokštę, statinis:

Nustatome kaip suyra siūlė, per siūlės metalą ar per

sulydimo srities metalą:

, nes ;

Priimu kf =7 mm.

Atraminės briaunos aukštis

Priimu hsd=120 mm

Atraminės briaunos laikomoji galia

Sąlyga tenkinama, t.y. galvenos atraminės briaunos laikomoji galia atitinka reikalavimus.

Horizontali pertvara:

Priimu bh = 60 mm.

Pertvaros storis.

Priimu ts = 10 mm.

5.2 KOLONOS BAZĖS PROJEKTAVIMAS

6.3 pav. Kolonos bazė

Ekscentriškai gniuždomų kolonų bazės daromos lenkimo momento plokštumoje. Pado plokštė traversomis suskirstoma į nedidelius ruožus, paremtus keturiomis, trimis arba vienu kraštais. Pamatui naudoju C30/37 klasės betoną, kurio skaičiuotinis gniuždomasis stipris ;

Koeficientas acc imamas lygus 1,0. Skaičiuojant konstrukcijas, įvertinant stačiakampio formos įįtempimų pasiskirstymo diagramą koeficientas , kai , patikimumo koeficientas apskaičiuojant saugos ribiniam būviui betonines konstrukcijas – 1,8.

Esant ekscentriškam gniuždymui įtempimai betono pamate po kolonos pado plokšte pasiskirsto netolygiai. Minimalus ir maksimalus įtempimai bus pado plokštės kraštuose.

;

Pado plokštės skaičiavimas atliekamas įražų N ir M, sukeliančių maksimalų betono gniuždymą poveikiui. Pado plokštės plotis B nustatomas konstruktyviai.

Pado plokštės reikalingas ilgis apskaičiuojamas pagal formulę:

Konstruktyviai priimu pado plokštės ilgį , priimu .

Pado plokštės storis apskaičiuojamas pagal didžiausią lenkimo momentą, kuris veikia atskirus pado plokštės ruožus:

1 rruožas. Lenkimo momentas iškyšoje.

;

2 ruožas. Didesnės ir mažesnės kraštinės santykis.

Pado plokštės storis:

Priimu td = 25 mm.

Siūlių jungiančių koloną ir pagrindo plokštę statinis:

Inkarinių varžtų projektavimas.

Tempimo jėga, kurią turi atlaikyti inkariniai varžtai (skaičiuojami, imant mažiausią ašinę jėgą ir ją atitinkantį lenkimo mmomentą (dažniausiai, atsižvelgiant į nuolatines ir vėjo apkrovas):

Inkarinio varžto skerspjūvio plotas neto:

čia n – inkarinių varžtų skaičius tempimo zonoje;

(varžtų kokybės klasė 4.8) – inkarinių varžtų skaičiuojamasis atsparumas [1].

Reikalingas inkarinio varžto diametras:

Priimu inkarinius varžtus, kurių Ø20 mm. Abn = 2,26 cm2. Plienas S235 pagal LST EN 10025+A1, minimalus atstumas nuo traversos 30mm, skylės arba išpjovos varžtui skersmuo 30 mm, normalus įleidimo gylis 700 mm.

Traversos projektavimas.

Apkrova, veikianti traversą:

Traversos aukštis

Statinis kf imamas lygus ttr=10 mm.

čia, kf – siūlės statinis ( kf = ts );

Priimu hs = 100 mm.

Traversos stiprumo tikrinimas (traversos stiprumas tikrinamas kaip lenkiamo ir kerpamo elemento).

Traversos normaliniai įtempimai.

;

Traversos vidutiniai tangentiniai įtempimai.

;

Pagrindo plokštę ir traversas jungiančių kertinių siūlių statinis

MAZGŲ SKAIČIAVIMAS IR KONSTRAVIMAS

Atraminis mazgas (A).

Atraminės plokštės skerspjūvio plotas:

Atsižvelgiant įį tai, kad būtų galima išdėstyti inkarinius varžtus, pasirenku atraminės plokštės matmenis 300×300 mm.

Gniuždymo įtempimai po atramine plokštele:

Pokštelės storis:

; priimu .

Skersinės atraminės briaunos skerspjūvio plotas:

;

Atraminės briaunos storis.

a – atraminės briaunos ilgis, b pado plokštelės plotis;

Kadangi mm, tai atraminės briaunos storį priimu 10 mm.

Atraminės briaunos aukštį priimu konstruktyviai, tokį, kad santvaros spyris nekliudytų kolonos .

Išilginės atraminės briaunos skerspjūvio plotas:

;

Atraminės briaunos storis.

a – atraminės briaunos ilgis, b pado plokštelės plotis;

Kadangi mm, tai atraminės briaunos storį priimu 10 mmm.

Kertinių siūlių jungiančių atraminę plokštelę ir skersinę standumo briauną statinis:

Tada:

Kertinių siūlių jungiančių atraminę plokštelę ir išilginę standumo briauną statinis:

Tada:

Tikriname spyrio prijungimo prie viršutinės juostos laikomoji galis praspaudimui:

Stiprumo sąlyga tenkinama.

– darbo sąlygų koeficientas., tempiamam strypui 0,95;

– tempimui 1,2;

– juostos ašinės jėgos įtakos koeficientas, kai juosta gniuždoma ir santykis ;

F – ašinė jėga juostoje lygi –275,828kN;

A – juostos skerspjūvio plotas, lygus 80.57 cm2;

N – spyrio ašinė jėga lygi 394,209kN;

M – spyrio lenkimo momentas lygus 0;

;

Ši formulė galioja kai, tenkinamos sąlygos:

ir .

Tikrinu spyrio laikomąją galią sujungimo su juosta zonoje:

;

Plienams, kurių , ir santykiui , ;

– spyrio skerspjūvio plotas lygus 33.64 cm2.

Suvirinimo siūlių patikrinimas juostos ir spyrio sujungimo zonoje:

Siūlės statinio aukštis:

;

Tada:

Kadangi atraminiame mazge momentas neveikia tai siūlių stiprumo netikriname.

Partikinėju atraminę briaunelę prie spyrio:

Priimu, kad briaunelės storis :

Atraminės briaunos, prie spyrio aukštis:

Priimu .

Atraminės horizontalios briaunos , skaičiuoju siūlės ilgį:

Priimu .

Atraminės briaunos laikomoji galia

;

Tvirtinimo varžtų skaičiavimas:

Inkarinio varžto skerspjūvio plotas neto:

čia n – inkarinių varžtų skaičius tempimo zonoje;

(varžtų kokybės klasė 6.8) – inkarinių varžtų skaičiuojamasis atsparumas [1].

Reikalingas inkarinio varžto diametras:

Parenku varžtus, kurių Ø30 mm. Abn = 25.71 cm2. Plienas S235 pagal EN 10025+A1, minimalus atstumas nuo standumo briaunos 40mm skylės arba išpjovos varžtui skersmuo 550 mm.

Montažinio mazgo skaičiavimas (C, E).

Skaičiuoju viršutinės juostos montažinį mazgą.

Skaičiuoju flanšinių plokštelių storius:

Viršutinės juostos jungčiai naudosiu 8 M24 klasės varžtus, todėl flanginės plokštelės storį priimu 27 mm.

Tikrinu varžtų stiprumą:

;

Stiprumo sąlyga tenkinama.

– skaičiuotinis įtemptųjų varžtų tempiamasis plieno stiprumas:

;

Jungiamieji paviršiai apdirbami plieniniais šepečiais nekonservuojant, tada iš [1] 4.34 lentelės:

– jungčių įtemptaisiais varžtais trinties koeficientas;

– įtempiamųjų varžtų jungties patikimumo koeficientas, esant statinei apkrovai kai skylių ir varžtų nominaliųjų skersmenų skirtumas ;

– varžto grynasis skerspjūvio plotas, nustatomas pagal [1] 4.32 lentelę ir LST EN ISO 898 – 1;

– varžtinės jungties darbo sąlygų koeficientas, kai n<5;

– varžtinės jungties trinties paviršių skaičius.

Tikriname spyrio No16 prijungimo prie viršutinės juostos laikomoji galis praspaudimui:

Stiprumo sąlyga tenkinama.

Spyrije No17 praspaudimo netikriname, nes jame neveikia nei ašinė jėga, nei momentas.

– darbo sąlygų koeficientas., tempiamam strypui 0,95;

– tempimui 1,2;

– juostos ašinės jėgos įtakos koeficientas, kai juosta gniuždoma ir santykis ;

F – ašinė jėga juostoje lygi –812.3 kN;

A – juostos skerspjūvio plotas, lygus 80.57 cm2;

N – spyrio ašinė jėga lygi 180.682 kN;

M – spyrio lenkimo momentas lygus 0;

;

Ši formulė galioja kai, tenkinamos sąlygos:

ir .

Spyrije No17 praspaudimo netikriname, nes jame neveikia nei ašinė jėga, nei momentas.

Tikrinu spyrio laikomąją galią ssujungimo su juosta zonoje:

;

Plienams, kurių , ir santykiui , ;

– spyrio skerspjūvio plotas lygus 33.64 cm2.

Suvirinimo siūlių patikrinimas juostos ir spyrio sujungimo zonoje:

Siūlės statinio aukštis:

;

Tada:

Tikrinu santvaros strypo ir flanšo suvirinimo siūlės, strypo perimetru stiprumą:

Siūlės stiprumas pakankamas.

Skaičiuoju jungiamųjų juostų privirinimo siūlių ilgius:

Skaičiuoju apatinės juostos montažinį mazgą.

Apatinės juostos jungčiai naudosiu 8 M24 klasės varžtus, todėl flanginės plokštelės storį priimu 27 mm.

Tikrinu varžtų stiprumą:

Tikrinu santvaros strypo ir flanšo suvirinimo siūlės, strypo perimetru stiprumą:

Siūlės stiprumas pakankamas.

Tarpinių mazgų skaičiavimas.

Skaičiuoju mazgą D.

Skaičiuoju perimetrinės siūlės statinį apatinės juostos strypo ir plokštelės sandūroje:

Tada:

Uždengiamąją plokštelę projektuoju 220×220 ir 20 mm storio.

Spyrius tikrinsiu pagal didesnę įrąžą.

Tikrinama spyrio prijungimo prie apatinės juostos laikomoji galis praspaudimui:

Stiprumo sąlyga tenkinama.

– darbo sąlygų koeficientas., tempiamam strypui 0,95;

– tempimui 1,2;

– juostos ašinės jėgos įtakos koeficientas, kai juosta gniuždoma ir santykis ;

F – ašinė jėga juostoje lygi 555.3 kN;

A – juostos skerspjūvio plotas, lygus 32.33 cm2;

N – spyrio ašinė jėga lygi 393.5 kN;

M – spyrio lenkimo momentas lygus 0;

;

Ši formulė

galioja kai, tenkinamos sąlygos:

ir .

Tikrinu spyrio laikomąją galią sujungimo su juosta zonoje:

;

Plienams, kurių , ir santykiui , ;

– spyrio skerspjūvio plotas lygus 33.64 cm2.

Suvirinimo siūlių patikrinimas juostos ir spyrio sujungimo zonoje:

Siūlės statinio aukštis:

;

Tada:

Kadangi mazge momentas neveikia tai siūlių stiprumo netikriname.

Skaičiuoju mazgą E.

Tikrinama spyrio prijungimo prie apatinės juostos laikomoji galis praspaudimui:

Stiprumo sąlyga tenkinama.

– darbo sąlygų koeficientas., tempiamam strypui 0,95;

– tempimui 1,2;

– juostos ašinės jėgos įtakos koeficientas, kai juosta gniuždoma ir santykis ;

F –– ašinė jėga juostoje lygi 813.8 kN;

A – juostos skerspjūvio plotas, lygus 32.33 cm2;

N – spyrio ašinė jėga lygi 184.2 kN;

M – spyrio lenkimo momentas lygus 0;

;

Ši formulė galioja kai, tenkinamos sąlygos:

ir .

Tikrinu spyrio laikomąją galią sujungimo su juosta zonoje:

;

Plienams, kurių , ir santykiui , ;

– spyrio skerspjūvio plotas lygus 33.64 cm2.

Suvirinimo siūlių patikrinimas juostos ir spyrio sujungimo zonoje:

Siūlės statinio aukštis:

;

Tada:

Kadangi mazge momentas neveikia tai siūlių stiprumo netikriname.

Skaičiuoju mazgą B.

Tikrinama spyrio prijungimo pprie apatinės juostos laikomoji galis praspaudimui:

Stiprumo sąlyga tenkinama.

– darbo sąlygų koeficientas., tempiamam strypui 0,95;

– tempimui 1,2;

– juostos ašinės jėgos įtakos koeficientas, kai juosta gniuždoma ir santykis ;

F – ašinė jėga juostoje lygi 683.1 kN;

A – juostos sskerspjūvio plotas, lygus 32.33 cm2;

N – spyrio ašinė jėga lygi 391.1 kN;

M – spyrio lenkimo momentas lygus 0;

MEd – 74.5 kN/m, lenkimo momentas juostoje;

Q – 77.1 kN – skersinė jėga juostoje.

;

Ši formulė galioja kai, tenkinamos sąlygos:

ir .

Tikrinu spyrio laikomąją galią sujungimo su juosta zonoje:

;

Plienams, kurių , ir santykiui , ;

– spyrio skerspjūvio plotas lygus 33.64 cm2.

Suvirinimo siūlių patikrinimas juostos ir spyrio sujungimo zonoje:

Siūlės statinio aukštis:

;

Tada:

Tikrinu siūlės stiprumą:

;

Siūlės stiprumo sąlyga tenkinama.

Kadangi sandūroje vienu metu veikia ašinė, skersinė jėgos ir momentas, tai tikriname sąlygą:

Sąlyga tenkinama.