ocelove konstrukce

MartinaElid5ovd
ZdendkSokol
OCELOVE
KONSTRUKCE
Piiklady
2005
CVUT
Vydavatelstvi
Piedmluva
je urdenostudent&m
Piedkladan6
skriptum
bakalaiskeho
studiana stavebni
fakuft6CVUTv Praze.Skriptum
slouzike studiunavrhoveni
ocelovichkonstrukci,
ukazujepouzititeorienavrhov6ni
a dalsichpomocekna pfiktadech
iesenich
podle norem CSNP ENV1993-1-1Navrhovaniocelowch konstrukciIl],
CSNPENV1994-1-1
Navrhoveni
ocelobetonovlich
konstrukci[3] a norem
pfidruZenych.
jsouv precidlen6ny
Pfiklady
do petiskupin.
Piiktady
vhodn6k procvidovani
v zaHadnimkurzujsou uvedenyv prvnichdtyFech
skupinech
se snahouzadlenit
fesen6piikladydo re6lneocelov6konstrukce.
Ve p6t6 skupinejsou uvedeny
piiklady,
kte16
dopliujizakladni
kurz.
Propiehlednost
doporuduji
autofidosazovat
do vzorctsilu v jednotkach
N,
tozmeryv mma napCliu N/mm'= MPa.
Pr6cinatextusi autoiirozd6lili
nasledujicim
zptsobem:
M a r t i nEal i e s o v ap: i i k l a1d, 2 ,4 , 5 . 1 5, . 4 5
, . 6 ,5 . 8 - 5 . 1 0 ,
ZdenCk
Sokol: pfiklad3,5.2,5.3,5.5,5.7
Autofi dekuji za pomoc a pedlivourecenziprof. ing. J. Mach6dkovi,DrSc.,
prof. ing. J. Studnidkovi,DrSc., prof. ing. F. Waldovi, CSc. a recenzentovi
ing.M. Trnkovi,CSc.
V Ptaze15.11.2004
MartinaEli65ova
ZdendkSokol
OBSAH
1.Zastieseni
skladov6haly .............,.
..............................,..,.,,..6
1.1 Ohybnosniku
bezztretystability
......................-.......8
1.2 Tazeniprut- dolnipaspiihradoveho
vazniku.......................................11
prut- diagonala
pfihradoveho
1.3 Tazeny
vazniku
......................................12
1.4 Tla6enfprut-hornip6spiihradov6hovazniku....-...........................
prut- diagonala
plihradoveho
1.5 Tladenli
vazniku
.....................................15
1 . 6 P f i p o0j h e l n i kkio u t o w m
s vi a r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 . 7 P i i p oUj h e | n i k t o b y d e j n y m i s r o u b y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
prutunepfedepnut'imi
1.8 MontaZni
styktazen6ho
Srouby.........................21
piipojeke sloupu.................................,........23
2, Nivrh konzolya Sroubovaneho
2.1 Ohybkonzoly
..........-......-.-.......23
piipojena
2-2 Konzola
koutovtmi
svary.......................................................25
piipojkonzoly
2.3 Sroubovan!
nasloup......................................................26
3. Svaiovaninosnikprilezu I a ieho montaznlstyk ..............................,,.,........29
3-1 Svaiovany
nosnikpr&bzuI
3.2 Sroubovany
sq/kohyban6ho
nosniku
.-..................................29
......-..............33
4,Ocelobetonov6
stropnicea jeji piipoinasloup...........................,.,.................39
4;1 Spialen6ocelobetonove
stropnice
.......................................................39
pomocl
4.2 Piipojnosniku
6elnidesky
.........................4S
5. Pilklady
5.1
5.2
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
A
5.9 Prutpfipojeny
obydejnymi
Srouby
...........................63
5 . 1 0T a Z e npyr u st t y k o v a p
n fye d e p n u t l5i 'rm
o ui b .y. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
pomociUhelnik&
5.11Pfipojnosniku
nastojind
Literatura
.............67
L Zastie5eniskladov6haly
prutypiihradoveho
mezilehlou
vaznikuzastieseni
Navrhnete
vaznicia vyznaeene
jsou umisteny
podle
haly
o
tozpdti
16,0
m
obr6zku.
Pfihradov6
vazniky
ve
skladov6
vzdalenosti
L= 7,2m, hornipesje plidnedrzenv mistechulozenivaznic.Vaznice
jsou z v6lcovan6hoprofilu lPE, pdsy vaznikujsou zjednoho rovnoramenn6ho
=1,15a luz=1,30.
ocelS235, yyls=y1r11
Uhelniku,
diagonavze dvouUhelnik&,
ZaliZenistd6 gk= 0,55kMm2, snihsk= 1,2 kMm2.
ht=1500
8x2000=16000
Vipoeetvnitinlchsil
Sd
Vaznice
Zat6zovaci
iiika mezilehl6
vazniceje 4,0m.
L=7,2m
Zatizeni
stAl6g
snihs
0,55.4,0
1,20.4,0
celkem
charakteristicke sou6.zatizeni
1 t
2,20kN/n
4,80kN/n
1,4
7,00kN/n
nevrhove
2,64kN/m
6,72kN/m
9,36kN/m
Vtpocetvnitinichsil vaznice:
= =(z,et+6,t2).2,2,=ao,a*Nm,
M"* " ==(s, + s.\t,
"
8'-'
8''
y",
= 33,7
kN.
'
- " ==(s, + s^lt = =(z,al+a.22).7,2
2'-"
2
PiihradoWvaznik
PiihradoW
vaznikje zatizenreakcemi
vaznicFd=2Vsd=2. 33,70=67,4kN.
vnitinichsil:
VYpoCet
A = 2Fa = 134,8kN ,
,
4 =2,0m , hs=1,875m
4 = 4 2 , 0 0 ' + 0 , 1 2 5=22,004m,
+1,875'= 2,741m.
L5 = ,12,002
= 251,6kN
.
k boduO sevypodita
silav dolnimpesuNsd,r
Z momentove
Wminky
sila
smeruse vypoeita
rovnovehy
v iezuve svislema vodorovnem
Z podminek
v hornimp6suN sdi = -270,1kN.
ht =1'625m '
L, = .l2,o1'+1,6252= 2,577m,
Lt =2'004m.
Z momentove
vyminkyk bodu O a z podminekrovnovehyv fezu ve svisl6ma
= 137,4kN .
Nsd.2
vodorovn6m
smeruse vypocitasilav diagon6le
navypoditan6
sily: o
Prutyse dimenzuji
@
@
@
tazenydolnipes Nsal= 251,6kN
tazenadiagon6ld N"r., = 137,4kN
tfaCenihornipas Nss = -270,1kN
=-137,4kN
tladena
diagonab Nsd,4
1.1Ohybnosnikubezztr6tystability
prirlezul, vizobr.,z oceliS 235na vypodtene
Navrhnete
vazniciv6lcovan6ho
vnitini
sily M sd=60,6
kNm, V sd=33,7kNm. Dildi soudinitelspolehlivostimateri6lu
Tuo=1,15.Nosnikje zajistenstiesnimplastdmprotiztrat6piidnea torznistability
(klopeni)
po cel6d6lce.
I =72m
Navrhna zaklad6meznihostavuInosnosti
Protozenosnikje zaji5t6nprotidret6piidn6a torznistabilitya lzeodekavat,
Zebude
pro pniiez1. tiidy,je moZnestanovitnutnyplasticky
spliovatpozadavky
pr0fezovi
modulpodle
vztahu
60,65.106.1,15
= 296,8103mm3.
Wr,r,^r=rylL=
235
= 366,6.103
NevrhfPE240- Wpr,y
mm3> 296,8.1013
mm3.
N6vrhna z6klad6meznihostavupouzitelnosti
prohybvaznicese Wpoditeze vztahu
Dovolen),'
5,* = L/ 200=7200/ 200= 36,0mm,
s ( g t + s r ) L o--iat+to.to"
_ s . ( 2 , 2 + 4 , a ) . 7 ?=o3o24. 4 . 1 0 6 m m a
. -_ -ia4
t'Ynin
.sa
E dM
N6vrhIPE240:
'106mma,
lv = 38,97
A- = 1914,0
mm2,
hmotnost:30,7kg/m'.
PrUiezovehodnoty v6lcovanlch profil& jsou
v tabulkach
[61.
ZatiidEniprniezu(viz[6])
Stojina:
{=ff=u,2s.72.e=72.
I
t =10,0
. . . priiez tiidy 1.
Posouzenimeznihostavufnosnosti
je
Nejvdtsi
ohybowmomentvyvolany
zatizenlm
Mro=M*+Ytffi
.7,2'= 63,0kNm.
+ :. 1,2.0,307
Msa= Msa+ ; f a 9''i r = 60,65
6
d
MomentUnosnosti
IPE240se stanovize \rztahu
f
^ , -_ w'^'.
o , , '_ 3 6 6 8 . 1 9 3 . 2=74,9
"^
-'ptRd
106 Nmm=74,9 kNm.
, ,;
rMo
Posouzeni:
Msa 3 M pt,aa,
63,0kNm< 74,9kNm.
Nosnikna ohybvyhovi.
NejvEtSI
smykove
silavyvolane
zatizenim
se stanovijako
V s a = V s1or l G S ' ' i L = 3 3 , 7+
. 7 . 2= 3 5 , 0
k N.
,.1,2'0,307
jako
Nav.hova
Unosnost
IPE240ve smykuse vypodita
_ Auf, _ 1914.235
u
'r*=ffi
Vs6lVp,aa,
35,0kN < 225,8kN.
Nosniknasmykvyhovi.
PosouzenlmeznihostavupouZitelnosti
Prthyb se vypodlti pro provoznizatizenipij meznimstavu pouzitelnosti,
dil6i
=
soudinitel
zatiUeni
1,0,zvyrazu
ir
Lo
6 = 6 ^ + a ^ = sl g r * g ' f t ) , 5 s , L a 384 E ty
384 E ly
5. (2,2+ 0,307).72004
384.210. 103 . 38,92.106
= 1 0 , 7+ 2 0 , 6= 3 1 , 3m m .
5 .4,8.72004
384.210. 103 . 38,92.106
- pr0hybod nahodil6ho
zatizeni
52= L/ 250=7200/ 250= 28,8mm,
,.celkoviprthyb
6nax= L / 200 = 7200/ 200 = 36,0mm.
31,3mm< 36,0mma 20,6mm< 28,8mm
Nosnikna pr0hybvyhovi.
1.2TaZeniprut - dolni pis piihradov6hovazniku
vaznikuz jednohorovnoramenn6ho
0helniku,
viz
NavrhnCte
dolnipas piihradov6ho
Dil6isoudinitel
spolehlivosti
obr.,z oceliS235 na vnitinisilu Nsal=251,6kN.
matetietuyMo= 1,15.
)z
x
Yt l
l Y
Navrhna zakladdmeznihostavu(nosnosti
pr0iezova
plocha0helniku
Minimelni
N"o! vro - 25163:793'1'1
5A^,,1231,0
mm2.
fy
235
je A = 1390,0
Navrhne
se L 90 x 8,jehozplochapr&fezu
mrl.
Posouzenimeznihosiavu 0nosnosti
jako
pln6hopr0iezuse vypobita
Navrhova
0nosnost
. , = A t , = 1 3 9 0 . 2 3-5284,0
^ ^ . 1 03N - 284,0kN.
*,
*
ff
rt
ProtaienyUhelnik,
kteninenioslabenotvory,musiplatit
N s a ,=t 2 5 1 , 6k N < N t , a a= 2 8 4 , 0 k N .
pdfezvyhovuje.
NavrzenY
pasuuvazovano
Oslabeni
otvoryv montaznim
stykudolnihotazen6ho
v pf. 1.8.
1'l
1,3Taieni prut - diagonalapiihradov6hovazniku
Navrhnetevyznaeenoutaienou diagonalu piihradov6hovazniku ze dvou
rovnoramennych
ohelnikfl,viz obr., z oceli 5235 na vypo6tenouvnitini silu
Nsa,z=
137,42
kN.Dil6isoudinitel
spolehlivosti
materialu
/uo=1,15.
tz
ir
][[r
Nawhna zekladSmeznihostavu0nosnosti
priFezova
plochajednohoIhelniku
Minimelni
A- -" -2= L N s a .lzu o - 1 . 1 9 7 ' 4 2 ' 1 0 3 ' 1=, 1353 6 . 2 m .m 2
f..
2
235
je rovnaA = 430mm2.
Navrhne
se 2 L 45 x 5. PlochaprfiiezujednohoUhelniku
Posouzenimeznihostavufnosnosti
jako
plnehoprtFezuse vypodte
Navrhova
Unosnost
Af" 2.430.235.^,
u,* = =
Vi ffi
=175.7'103
N=175.7
kN.
prvekmusiplatit
ProtazenY
=137,4 kN <Nt,Rd=175,7 kN.
Nss,a,2
pr&fezvyhovuje.
NavrzenY
12
'1.4TlaEeni prut - horni pes piihradov6hovazniku
Ihelniku,viz
Navrhn6te
hornipas pfihradov6ho
vaznikuz jednohorovnoramenn6ho
obr., z oceli S235 na vypodtenou
vnitfnitlakovousilu Nsd3=-270,7kN.Dildi
=1,15.
soudinitel
spolehlivosti
materialu
fm
lz
I,
Nevrhna 26klad6meznihostavu!nosnosti
prifezoveplochaprutupfi odhadusoudinitele
vzpernosti
Minimalni
/ = 0,6
^1
.,
'atzwn "a -t r ' t -t nv3Aa,--''sd3!Ml -
7 . f"
Ndvrh
L :l 2 0 x 1 0
t<e
"'" -2203.3mm'.
0,6.235
A = 2320mmz,
ie = 23,7mm, io = 46,3mm.
Zatiid6ni priiezu
Rameno!helniku:
h = 1 2 0 ' o= 1 2 . 6 . 1 g . =
" 15.
t 10.0
. . . pn:riez
tfidy3.
VyboEeni
v rovini a z rovinyvazniku
pasu,vizobr.,je
horniho
VzpCrne
delkatlaeen6ho
- provybodeniv
je rovnavzd6lenosti
rovine
vazniku
stydnik&
La=2,004n,
- provybodeni
zajistCnich
z rovinyvaznikuje rovnavzdalenosti
vaznic,tj. bodr:r
protivybodeni
z roviny
vazniku,
L,t=2.2,004m.
pfivybodeni
Stihlosti
v hlavnichrovin6ch
se vypoeitEize v4ahu
- v rovin6
pFihradov6ho
vazniku
2'021'!0t
+=L:
' it = 23,7 =as,a ,
- z r o v i npyi i h r a d o v evhaoz n i k u
2 0 - 0 - 4 - 1- 0 3
soo
L,- l - io - 2
46,3
Prov6lcovany
0helnikse urdisoudinitel
vzp6rnosti
z kiivkyc, viz [6], pro pomerne
Stihlosti
13
-
)..
-
Rd.6
-
=#..,!1 =0,90
iE=*",lfo
'
prokFivku
c
k=0p00 ,
86,6 E =0,s2
- 4 r; =;.,s'.!1
^^^
4, =
t,lpa
prokiivkuc
z,t= 0,588
A1
YJ,V
t L15
k d et = 9 3 . 9 r = 9 3 e W . =ts'slffi=ss's'
i/ ,,
Rozhoduje
ht = 0,588.
Posouzenimeznihostavurlnosnosti
Nevrhova
vzpem60nosnost
prutu(propr&iezy
tfid l,2a 3sedosadipA=1,0,11!)
je rovna
--- =2ta'ato"u=
= Z, foAf, =0,{tr,i'1'2320'235
1r1^."
rut
t-F
= 278,8kN > N s6,,= 270,1kN.
Tlaeenlip6s z profiluL l20 x 10 vyhovi.
't4
piihradov6ho
1.5Tlaieni prut- diagon6la
vazniku
NavrhnCte
tladenoudiagonalupfihradoveho
vazniku ze dvou rovnoramennych
-137,41r1t1.
rihelnik0,viz obr.,z oceli S235 na vnitini silu Ns6.n=
Dildi soudinitel
spolehlivosti
mal€nalu1'M=1,15.
z
li
v
.,jL_
Navrhna zakladEmeznihostavu(nosnosti
Minimelnipriiezove plochajednohoihelniku pii odhadusoudinitele
vzpCrnosti
r=0,5
^
"-'
1 N s o .lew
2 Xf"
N a v r hL:7 0 x G
1 1 3 7 , 4 2 . 1 0 3 . 1 =, 1O5l Z , C m m 2
0,5.235
A = 815mmzplochajednoho0helniku,
iv = 21,3mm
Zatiid6nipriiezu
Rameno
!helniku:
' l = ' = r t , z . t s" .= 15 . , ; i 6 = 1 s , s
.l(io
t 6! ',!0
V,,
. . . pr&feztiidy3.
Posouzeni
Pro rovnoramenn6
0helnikys piiblizndstejnouvzp6rnoudelkou pro vybodeni
v rovin6a z rovinyvazniku,pfi vzd6lenosti
lhelnik{lvetsinezje jejichtlouSfkaa pii
nejm6nddvouvlozkachve tietinachprutu,je rozhodujici
posouzenipro vybodeni
v rovinevazniku(kolmok hmotn6ose- osay).
Vzpdrna
d6lkadiagonaly
v rovinepfihradov6ho
vaznikuje
=0'9'2577=2319,3
L, = 0,9L1".,
mm
pii vybodeni
a Stihlost
kolmok hmotneoseje
t,t'"
= 1 o gg 7
1,. . = ' , = ,
i"
21,3
Pro pomdrnouStihlosl ,1, se odedtez tabulky pro kiivku c hodnotasou6initele
vzp'nosli Iy
15
^,=l un=lltt-4=,,,u
prokfnrkuc
7y = 0,453.
prutu(propn:liezy
Nevrhove
0nosnost
tiid 1,2 a 3 se dosazuje0e=1, l1Die Pak
rovna
,"*=,' or::',=AtY+{!!g
=150.ss.103
N=
=150,9kN > Nsa,a
=137,4kN .
Tladenddiagon6laze 2 L 70 x 6 vyhovi.
REzA.A
L120x10
REZB-B
3M
tf,
M l:10
ocel5235J2
Pfikladv!,kresuplipoje v projektovedokumentaci
Tlou6tkya delkysvar&je tiebaposoudit,
vizpi. 1.6.
.A
vazniku,viz obr., n a
Nauhn€fiesvaiovanfpfipoi tazenediagonalypiihradoveho
vnitihi sifu Nsa.z=
137,4kN- Diagonalaz dvojiceihelnik0 45x5 je piipojenan a
sty6nikowplechP8.OcelS 235,fuo =115, luw =1,50.
Uhelnik fze pfivafit svarem o
3..,0 = 4,2< 1mm.
ddinn6m rozmdru a* =3mm,
prcloae
rameneUhelniku
Svaru piilehajiciho
se navrhnenasilu
N l l . , ze _ 1 3 7 , 4 . 1 0 3 12,8
2 b
2
Nsa,z
4 5
= 1 9 , 5 4 . 1N
0 s= 1 9 , 5 k N
.
Namah6ni
svaruve smykuje omezeno
podminkou
-< ^J
an.sL6 B*
y11",
J5'
ttt,o = =:!;
cozlzepiepsatpronutnoud6lkusvar0
6
Lu=F*'tu!!!=1s.5
.J3
0,s.1,50
= 37,6mm.
103
tu dw,b
360.3
Navrhne
se LD= 40 rnm.
Svaru odstdvajicihoramene0helnikuse navrhnena silu
- " a = N"s;o' . (zb . e ) 1 3 7 , 4(' 4-5 - 1 2 8 \ = 4 e , 2k N .
F
z;--'
D6lkusvaruu odstavajiciho
ramenelzeodhadnout
iako
L a = 3 L b a b / a a =4
3 0 3 / 3 = 1 2 0m m .
Svarbudenamahan
smykovimnapdtim
F*A
49,2.103 ,^,
ru..= ^-=i-#'136'7
o.lzu
MPa'
17
W-^ffi
VP-"ffi
TL,a
tt,a
fluTllulllull]ull
a
b
fl
ll r,,
Mivemexcentricity
sily v odstevajicimramenirihelnikubude svar namahant62
ohybowmmomentemv rovin6kolm6na stycnikowplech
b =137,4.0,045
_077gkNn,
*.,* " = 12 Nso.z' 2
z
I
Keryvyvodinapeti(porozkladunasm6rytr.u,<rr.u,vizl5l\
M.,"
Mwp
W*a
o
a/.
a,," L2
6
0,773.106 =75,9
MPa.
1, .3.1202
1r6
Svaru odstavajlclho
ramenese posoudipodlepodmlnky
=
;T;rv*;il =,tFi{;;a;e;aw\
'
P* y6*
l
=^s!9,==3ps,sup"
0,8.1,5
fu
=360 = 240Mpa.
o,- --7s,gMPa<
/ u* 1,50
Svaryvyhovi.
Navden6svary vyhovi i konstruk6nimpozadavktim;jsou delsi nei 40 mm a neZ
6a*=6.3=18nm. D6lkasvaruje soueasne
mensinez 150a*=150.3=450mm
(Unosnost
svaruse nemusiredukovat).
18
1.7Piipoi6helnikrlobydejnymiSrouby
piipoj tazen6diagonelypfihradoveho
vazniku,viz obr.,na
NavrhnCte
Sroubovanli
pirsobici
ProSrouby
M16se profildiagondly
musizvdtgit
vnitinisiluNsa,z=137,4kN.
je
pfipojena
plech
na
P8.
z
materialu
4.6
na2xL55x 5. Diagonala
stydnikow
Srouby
=
majizavftpo cel6d6lcedfiku,otvordo 18nm, ocelS 235,yMs=1,15,yuz=1,30,
jsouok6tovany
Sroubit
naobr.
/m = 1,45. Roztede
Nscz
a) Navrhove
0nosnostjednohoSroubuve smyku(prodve stiizn6plochypfi stiihu
v zavitu):
Sroubu
F,* =2 9f*:
=' 9f##
= 51,s.1
03N= 51,s
kN,
kdeA"je plochajadraSroubu,
viztabulky[61.
b) Nevrhova0nosnostjednohoSroubuv otladeni:
Soudinitela :
- = 9.741 (rozhoduje),
a -lL--7Y
3do 3.18 1^
1
<
4
d=---L--=---=0./69,
3do 4
I
3.18 4
__f,b _400_111
f"
360
a=1,0.
jednimsmerem,
Pro otladenirozhodujeminimumze soudtutlousfekotladovanych
=
=
t min\8:2.5) 8mm,
-l - ^ " .
--
2 . 5a f , , d t 2 , 5 0 , 7 4.13 6 0 . 1 6 . 8
f ut
1.45
jednohoSroubu
Unosnost
ve smykua v otlaeenilzerovn6zstanovitz tabulek[6].
19
je
Rozhoduie
nevrhova
rinosnost
srcublve smyku.PotbbntipqEet
Sroubit
^=ffi=ffi=zrs
navrzeny
3 Siouby
M16.
d) Navrhova
Unosnost
rlhelniktv tahusevypodte
ze vztahu
A t , z- .-g: : 3 -z- -. z=s2 o
-.
1 7 , 4 . 1 0 3N =
N d o r = -"-,- - r =
''F
IMO
=217,4kN> Nsa.z
=1g7,4kN.
Vyhorruje.
otvoryse vypo6teze vztahu
d NevrhovaUnosnost0helnikt oslabenydh
A ^ L = 0 ' g ' 2 ' \ 5 3 2 - 1 8 ' 5 3) 6 0= 2 2 0 . 3 . 1 0 3
1 r 1 ,=. .0" ' 9
N=
1,30
luz
= 2203kN > Nsa.z=137;4'kN.
Vytovuie.
r .
€i
.
j
1.8Mon6ini styk ta:en6hoprutunepiedepnutimisrouby
Navrhn6te
Sroubovani
montaznistyktazeneho
dolnihop6supiihradoveho
vazniku,
-je
viz obr.,na pisobici silu Nsdj 251,6kN. Dolnipes z profiluL90x 8 stykov6n
pomocipiilozekP6.SroubyM20z materi6lu
5.6majiz6vitpo cel6d6lcediiku,otvor
do=22mm,ocelS 235,/ua =1,15,/uz =1,30,/w = 1,45.
L 90xa
2x M20
lVsqr
351 t
IVscr
,r.tt.l
2x M20
50 50 .50 50
2 P6- 74200
200
Nevrhpiilozek:P6- 70 x 340,vizobr.:
Plochapiilozekby mClabft v6t5inezplochatazeneho
dolnihopasu:
A , = 4 . 6 . 7 0= 1 6 8 0 m m
> A = 1 3 9 0m m.
Vyhovuje.
plochapiiloZekby m6labyt vetsinezoslabeneplochataienehodolniho
Oslabena
pasu:
Ap.,"t= 4. (6.70- 22.6)= 1152mm > A,"t= (1390- 2. 22.8)= 1038 mn .
Vyhovuje
jednohoSroubu
a) Navrhova
0nosnost
ve smyku(dvCstiizneplochypFistiihuSroubu
v z6vitu):
,, ^" =, A#
- 2 0'6 5-0!:245=1o1,4.103N = 101,4
kN,
kdeAsjeplochaj6draSroubu,
viztabulky[6].
b) Nevrhov6lnosnost jednohoSroubuv otladeni(rozhodujetloustka0helniku
t = min\8;2.6)= I mm\:
Soudinitelda:
e,
" -;eeo
50
-, .=0'758
r-z-
(rozhoduje)
21
"='t=Y*+rn,
o=1,0.
'b.N-
2,5a f, d t _ 2,5.0,75&.360.20,I
1,45
/ ttb
3 . 1 0 3N = 7 5 , 3k N .
poc€tSroub&
PotfebnY
,=1'".2=!!=62
Fo,aa tc,J
navrzeny
2 Srouby
M20.
d, Navrhova
unosnost
ohelniku
v oslabeni
sevypoete
zevztahu
- 2_._22.8).360
A^ f, =0,9-(390
=2ss.7.103
u.,^,=0,9
N=
TM2
1,30
= 258,7kN > Nsd,l= 251,6*N .
Whovuje.
0helniku
v tahu
d Nawhoveonosnost
Af" 1390.235 ^^
^,
,r*=
,uo-=ff
=284,0.103
N=
Vyhovuje.
22
2. N6vrhkonzolya Sroubovan6ho
piipojeke sloupu
Navrhnete konzolu zati:enou biemenem
(Fsa=100kN,Fs*=71kM a jeji Sroubovani'
piipojs ielni deskouke sloupuHE200B.Vlastni
pouzUte
tihuzanedbejte,
ocelS 355.
2.'l Ohybkonzoly
je
Ptsobicimoment
M s d= F s d
L=100 0,9=gOkNn.
Piedpoklade
se, :e navrzenipr&fezbudepatntdo 1. tiidy, a vypo6it6se potiebny
pr&iezov!modul
*rr,,-Y'f
9 0. 1 0 6. 1, 15 =
2 9 1 , 5 . 1 0m
6 m 3.
V tabulk6chv6lcovan!'chpririezfrse najde pr&fez,kteni me plasticki priiezovY
modul v6t5i nez spodteny l4lp/
y..in. Navrhne se priiez lpE24O s plastickym
= 366,6103mm3. Podle tabulek se pr&iez zatiidi do
pr0iezowm modulem l,ypry
tiidy 1, miZe se tedy pouzitplastick),'
vypodet.Moment0nosnostije
M, ,o =wo' ,
f, - 36a,6 t9' 355
= 113.2kNn > 90 kNm = Ms..
14E
TMO
Momentova
0nosnost
vyhovuje.
Smykova
0nosnost
,, = A,'.,f, 1914 355=
v,*
ffi"=
ffi
sdtlkN>100
kN=vsa.
take vyhovuje.Navic je p&soblcismykovesila mensi nez polovinasmykov6
jde o malysmyka ohybovouUnosnost
(ysd< o,5Va.aa),
onosnosti
nenltFebatlivem
smykuredukovat.
Prthybkonzoly
'aFt
75000.9003
= 6 , 7m m
3 . 2 1 0 0 0 0 . 3 8 ,.9120 6
se porovn6
povolenym
s maximelnim
pnlhybem
2L 2.900 _^
=t,zmm.
""* , =
250= 2SO
PrUhyb
vyhovuje.
23
Nlvrh5roubovan6ho
spoje
Propnpoieni
konzoly
ke sloupu
nawhnemetuhy Sroubovany
spoi s 6elni deskoutloustky
20mmpodleobr6zku.
Sloupje
pfivaienYmi
vyztuzen
viztuhami
v t|aeene i tazen6 oblasti,
viztuha je pouzita i na
plesahujlci
66sti delni desky.
Pouzijeme
nepiedepnut6
srcubvM20 8.8.
, \
l
Toluo
7ol
?o),
200B
2.2KonzolapiipojenAkoutovimisvary
Proposouzeni
svaruse vyuzijesvarovli'
obrazec
prifezu
vzniklysklopenimnebezpedneho
svaru
do rovinydelnidesky,viz obrazek.Jehomoment
setrvadnostije
1 ,
-. (132.252'- 11s.s.zoa.4')t* = _!
1 2 '
-
- 113,s
,o.rno"
220,c)=
$.ft
= 48,96.10"nm'
V bodC1 nakrajnichvlaknech
svaroveho
obrazce
vznikajinap6ti
1 - l ' / l - 2-. 1 - . 9 0 1 0 "
..126=163.8Mpa.
' 1 2 4 8 , 9 61 0 '
J2t*
v tomtobodCrovnonule.Svarse posoudipodlepodminky
Nap6ti11.1je
o . - , .' -
f
+ 3 (r,.,'+ rr,')< ,, L,
fo,.,'
'
p. rM"
510
^tdreta\
3.E6tE -oa<
'
0,90.1,50'
327,6MPa<378MPa.
Svarvbode1 vyhovuje.
V bod62 nastdnepodpasnicinosnikuvzniknenapetilt od posouvajicisily
= -120?9_?
,,,"
Mpa
, =Bo,o
" ' = 2-v"0,
a * L * 2 . 3 .2 0 8 , 4
a napCtiodohybov6ho
momentu
( , ^ = r" ^ = 1 . M * z ^ = 1 . 9 0 1 0 ". . 1 0 4 . 2 = 1 3 s . 4 M p a .
.J2 t*
J2 48.96'10'
Svarmusispliovatpodminku
" l o ^ ' + 3 l r ^ "+ t .t '" 'tl , 3
Il
.[1ss,4\i1fis,4'
f'
v
<
510
0,90.1,s0'
304,2MPa< 378 MPa.
Svarylyhovuji.
25
2.3Sroubovanfpiipoj konzolyna sloup
Pn pruZn6mrozdelenisil se piedpokl6d6,
Ze stied otaeenileZi upro$fedspodni
jsou
pasnice.
ptlmoUm6rn6vzdabnostem
tla6ene
Sily v iadachiroubt
od stiedu
piitomsilav zedneziad nesmiplekrodit
otaeeni,
0nosnost
Sroubu
v tahL.
PFiznam6mplsobicimmomentuse sily v jednotlivych
iadachurdi z momentovd
podminky
M* =2F,r,>M*,
jedndtlivych
kderamena
iad r, se urdiz roztedisroub0a vzajemny
pomermezisilami
trojUhelniku,
vizobrazek.
A z podobnosti
t=275mm
12= 185nm
h=115mn
14=45mm
V naiem plipadEbude
j_r=1
__+
F" r"
:_l_=J
__)
F" r,
E r .
--)
F, r.
- = t, r'- = 185,1r' = u'olr
r,
ri,
nUl
i
r"=lr,=ffir,=0,41sE,
r,=lr,=ffin=otaar,
a po dosazenltechtovztah0do momentove
podminkyvychazlvztahpro moment
tinosnosti
s . F,.r,) + (oI 1I . F,. r"\+ (0,164.F,. r,\ =
lF, r, = (r, . r,)+ (0,67
= (r,. zzs,r)+(0,arc.F1.1
(ot1 8. F1.11sj)+ (0,1
ss,1)+
64.F,.4s,1)=
= 458,2.E= Ms,.
Z tohotovaahuse urdisilapisobiciv horni(nejvicnamahan6)
iad6Sroub0
p', = M * - 9 0 ' 1 0 "= 1 9 7 .k7N
455-2 455.2
a tatosilase porovnes onosnosti
iadySroubiv tahu
800
=z+s,s
r,^ =z 994Jo=r.0'e'1al=
*r,t.
v*
1,45
26
ProtozeUnosnost
fadysroubtje vetsind silap0sobiciv prvnifade
F,* = 243.3kN > 197.7kN = F,.
momentove
Unosnost
spojevyhovuje.
jednohojednostiizn€ho
Sroubuve
Pro 0nosnostspojeve smykuse urei 0nosnost
(stiih
v
stiihu
zavituSroubu)
a " f , a-_ 0 , 6 . 2 4 5 . 8 0_0
'F" r " -_ 0 ' 6
, 1k N
y*
1,45
a !nosnostv otlaeenipasnicesloupu(jetendinez6elnideska)
a d t f,
Tut
2 , 5 . 0 , 8 12.0 1 5 . 3 6 0= 1 5 0 , 8
kN,
1,45
kdesoueinitel
u
o se ureiproroZeeeSrou napasnicisloup
p.
L_U.25
-^-
3d.
f,b
t,
I
=^n)
1
'l
f 70
0,2
800
360
1
I
1
10,8
) 2,221=
""
0,81.
I
l="
l
l-'-
l 7
Unosnost
spojeve smykuje rovna
V,o= 8 min\Fu.^o;
Fn.ea)=
8'min \81,1;130,7)=a46,9ld , rr0 kN = Vsa.
$rouby je tleba navic posoudit na soudasnep0sobeni tahu a smyku.
jsouSrouby
Nejnamahanajsi
v prvniiad6,v jednomSroubupisobitahovasila
'lo7 7
F
F .' -,=
" -J" =2--::--L
2 = 98.9 kN
a smykovasila
=!99=tz.sxtt.
r..
^.=)1"
'-"
8
I
Sroubymusivyhov6tpodmince
l Yj{+
F
Isd
l Z F
-< t'
12,5. 98.9
w-L4.121,?="
0,73<1.
Vyhovuje,smykovaUnosnoslstydnikuvyhovuje.
PlastickSrozddlenisil
(nosnostipiipoje.
Plastick6
proureenimomentov6
rozdebnisil je druhouvariantou
Pli plastickem
rozdebnisil se piedpokl6d6,
pfenaSeji
Ze hornifadySroub&
ohybow
moment,sily pirsobiciv techtoiad6chjsou rovnyjejichUnosnostem.
RadySroubri,
kter6se na pieneienimomentunepodileji,
se vyuZijipro pfenossmykov6sily.Tfi
variantyrozdEleni
silve spojijsouna nasledujicim
obrazku.
*.|onyr
+onyo
rl
lt
=1"lsmyk
||""*
I I smyk
ll
V dalsimWpodtubudemepoditats dvdmahornimiiadami Sroub0pro ohybovg
moment,dve spodniiady pfeneSeji
posouvajici
situ (varianta2). Stied ot66enia
ramenasiljsoustejnejakou pruZneho
rozdEleni
sil.Momentove
0nosnost
spojeje
=111,9kNm>M*=90 kNm.
M* = F,r, + F, rz= 243,3.275
+ 243,3.1as
(nosnostvyhovuje.
Momentova
onosnostve smykuje (s vyuzitimpiedchozichvysledkit,tj. 0nosnostijednoho
Sroubu
ve stnhua v otladeni)
= 4 minV,,roiFu.*)=4. min181,1;150,8)=
Voo
324,4kN>Vs"=100kN.
Smykove
!nosnostvyhovuje.
28
3. Svaiovanf nosnik prriiezuI a jeho monteZnistyk
prosteulozenisvafovanli'
Navrhn6te
nosnikprifezuI a jeho Sroubovani
montazni
stykve tietin6rozp6ti.
3.1Svaiovaninosnikprtiezu I
Navrhneteprosteulozenlisvalovanynosnikpr0iezuI na rozpCti15,0m z oceli
5235 zaliZenypodleobr6zku.Charakteristick6
hodnotast6l6hoa dlouhodobeho
je
zatizeni
hodnota kretkodob6honahodileho
9r=20kN/m', charakteristicke
zaliienije Q*= 18,5kN/m'. Zatizenivlastnitihouzanedbejte.
Nosnikje zajist6nproti
drate pfidn6a tozni stabilitypo cel6d6lce.Posudteboulenisteny,krenisvarya
prthyb,yuo= y,6,= 1,15, / u* = 1,50a yG= 1,2, ya = 1,4.
N6vrhna 26klad6meznihostavuinosnosti
Momentod vn6j5ihozaliZenije
1 ,
1
q + y g 1' =
M* =
t a,s+ t,z.zo,o).1s' = 1403,4kNm.
E(to * a )
U(,n.
PRnavrhuprtiezunosnikulze,kromCodhadunutnehopriiezovehomodulu,vyuziti
dal5ichdooorudeni
a z6sad:
1 4 0 3 , 4 . 1 0 3 . 1=
,15
Wr,",,^r=YtlL=
6,868.106mm3,
235
v!'Skunosnikulzeprototorozpdtla zatlzeniodhadnout
na 1/10aZ1/12tozpCti,
plochastenyby m6lapRblizn6
plosepesnic(Aw= 0,45A),
odpovidat
jeji tlousfky
Siika pdsnicese obvyklevoli pfibliznCjako desetinasobek
(b/tr=10),
tloustkastojinyse obvyklevoliv6t5inezsetinavySkystojiny("> d / 100).
N6vrhprtiezu
Prtiezov6hodnoty:
A = 2 .2 0 0 2. 0+ 12 0 0 1. 0 = 2 0 . 10 3m m 2 ,
1
^
l y = - . 1 0 . 1 2 0 0 3+ 2 . 2 0 0 . 2 0 . 6 1 0=2
10x 1200
= 4 , 4 1 7. 1 0 em m a,
29
har
art
620
Posouzenimeznihostavufnosnosti
priFezu
Klasifikace
Pr&iezse zatiidi pro ocel S 235, viz [61.Koutowsvar se pro zatiiddnipruiezu
odhadne
4 mm.
Stojina:
d -1200 -2-4 J2 =
118,9> 83e (titda2),
t*
10
fi"
TI
It-
C1
(trida
3),
!I =
118,9 <124e
w
kded ie caststojiny
bezkrenich
svart^ "= E-=,1 -ry-=a
f,
\
\235
PAsnice:
c _100-5-4^,=
8 4 . 5 <9 e
tf
20
jakopruieztiidy3.
Celyprtiezlzeklasifikovat
Posouzeni
st6nvnasmvkovou
[nosnostpii bouleni
Posouvajici
silase vypodit6
ze \rztahu
V* =
1 ,
,
1 .
= 374,3kN.
+ yng*lL=
+ 1,2.20.0).15
ZVoqr
r(,4.18,5
pomerstenyd/fw = 778,9je vetsinez69 € = 69,je nutn6posoudit
Protoze
Stihlostnl
stCnunasmykovou
inosnostpii bouleni.Plidn6Wztuhyjsouumistdny
v podporach.
pokritick6
K iesenise pouzijejednoducha
metoda.Soudinitel
kritickaho
napCtive
smykuprostojinys vFuhami pouzev podpo6chie k. = 5,34.
Stihlostst6nyse urelpodlevztahu
L'-=
e*-=
1189/1L=1.375.
37.4e.,Jk, 37,4.1,0.
J5,34
Protoie,t, > 7,2, stanovise pokriticka
pevnostpodlevztahu
smykova
(r*\ o,s(23s\
," =o,e
88.8
MPa.
i li )=iruli )=
Navrhove
lnosnostve smykupii uvaZovani
vlivuboulenistojinyje
30
d t * t ^ .= 1 1 8 9 . 1 0 . 8 8 , 8 _ _ g 1 A , 2 . 1 0 3 N ,
,"*.^o
,
=_Vf
rls
vsd< vba,Rd
,
374,3kN < 918,2kN,
Nosnikve smykuvyhovi.
374,3kN < W",aa
/ 2 = 918,2/ 2 = 459,1kN.
Protozesmykovesila v oblastinejvdtgichmoment0nepfesAhne
50% smykov6
Unosnosti,
neninutn6redukovat
momentovou
!nosnost.
Posouzeni
!nosnostiv ohvbu
(nosniktfidy3) se stanovize vztahu
PruZn!'
moment0nosnosti
M
^ -_
*'.'Rd
w e t f. vy _ 7 , 1 2 4 . 1 0 6 . n s
=14ss,B.106Nmm.
lJs
/*
Proiezse posoudipodle
Msd < Met,Rd,
1403,4kNm< 1455,8kNm.
Nosniknaohybvyhovi.
Posouzeni
krdnich
svart
jsou,protloustkupesnice20mm,navrzeny
Konstrukdnd
krdnisvary4 mm.Smykov6
napdtive svarech(najednotkud6lky)musispliovatpodminku
,
f,
iw,Ra
' = ll--------F
0*Yu*,13
< isd=l'
--
v"o s"
ty 2 a*e
kdestatichimomentpiipojovan6d6stise vyj6diijako
S, = 200.20.61=
02440,0.103mm3,
360
-. u . s_
-a3 7 4 , 3 . 1 0 3 . 2 4 4 0 . 1-, .'0" 3. a on*r.10--a.24
6g.1,518,
tu,sa= 25,85MPa < f*,nd= 173,2MPa.
Navrzenysvarvyhovi.
31
Posouzenimeznihostavupouiitelnosti
ze \rztahu
zatizenisevypoditA
hodnotvn6j5iho
pr&hybod charaKeristickych
NejvCtsi
,'=t^+'^
-
rEYak L t 4
+
v5.n' h.
La =
384 E ly 384 E ly
5 18,515000" 5.20.0.150004
3 8 4 . 2 1 0 . 1 0 3 . 4 4 1 7 . 1308642 1 01 0 " 4 4 1 7 ' 1 0 "
= 1 4 , 2 + 1 3 , 1 = 2m
7 ,m
3.
nosnlk0majipodle[1]spliovat:
PrthybystieSnich
- prohybod nahodileho
6, = L/ 300=15000/ 300= 50'0mm'
zatizeni
- celkowprthyb
mm'
6nax=L/250=15000/250=60'0
27,3mm< 60,0mma 13,1mm< 50,0mm.
Nosnikna Prihybvyhovi
32
3.2Sroubovany
styk ohiban6honosniku
NavrhndteSroubovanystyk svaiovanehonosniku prifezu I z pfikladu 3.1
( v = 4 4 1 7 1 0 6 m m 4v)e v z d e l e n o L
s t, i= 4 , 0 n , v i zo b r .O c e lS 2 3 5 , s r o u bM
y24
jakosti
z materi6lu
8.8,yyj = 1,15,yr, = 1,30a Tuo=1,45.
9!-21PlNIn
ga = 24,0 kN/m
a) Vvpoietvnitfnichsil v mistemont6zniho
stvku
MomentodvnEjsiho
zatizeniv misteL, = 4,0n je
M ," o _
1
rlqo
- g d l L . L ,- l q dI s d.lL2.
; _
a
t2
=
+zt).rs.t -(zs,s
+zn\i =ros7,8
.
kNm
U(zs.s
Posouvajicisila se vypoditaze vAahu
v*."0=
1
,(eo
+ g)L -(qo + g.lL, =
-
1
- 2 4 1 . 1 -51 2 5 , 9+ 2 4 ) 4 - 1 7 4 . 7k N .
1125.9
Tlouitka piiloZekna pesnicise navrhnetak, aby plochapiilozekodpovidalaplose
pesniceno-sniku.
TloustkapfiloZekna stojinese voli,aby plochaodpovidala
stojin6
nosniku. Srouby se rozmisti podle konstrukdnichzesad pro roztede Sroub&.
Navrzen),'styk
se posoudipruZn6.
i + + P12-200x400
l++
it.t
tfl
i9.9
i+t
+q i+9
?9
t++
i+t
33
b) Rozddleni
vnitinichsilv priiezu
Uvaiuie se pruZne rozdelenlsil na spojovaclprostiedky.Urdi se moment
jen pasnicemi
pr!Fezutvoieneho
setrvadnosti
(.1
.1oo
=2977
mm'.
t,' =l ).zoo.zo3
\
1 +2oo.20.61l'
2
)1.2
pienaseiipomernou
na p6snicich
dastohyboveho
PiiloZky
momenlu
tezz .tnG
'-.
=1097.8.-ur,ro=M,,rot
= 7 3 9 . 9k N m .
4417.10"
je sila
V pesnicich
M,.so
^, , - = - f f =739,9.106
N
f f i = 6 0 ^,
6 . 5 . 1 0N3.
pfeneseji
Pfilozky
nastojine
nosniku
zbylou6astohybov6ho
momentu
Mn,sa= M',5a- M 136= 1097'8 -739,9= 357'9 kNm
a posouvajici
siluptrsobici
v mist6montezniho
styku
= 174,7kN'
Vx,sa
c) Plilozkvnao6snicich
Unosnost
tazenepiilozkyse stanoviz pln6plochy
A = 2.70.12+ 200.12 = 4080mm2
^, = A, fv- = 4080.235
= ^833,7.103
=606,5kN.
N,ro
N > Nt.sa
ffiz
;,
PfiloZka
tazenepAsnice
vyhovi.
Unosnost
taZen6piiloZky,kteraje oslabenaofuoryO 26 mm,s plochou
A*t = 2'70'12 + 200.12 - 4. 26.12 = 2832mmz,
DUOe
f
1An
N l " n a= 0 , 9A * 1 " = 0 , 9 ' 2 8 3 2: : : = 7 0 5 , 8 . 1 0 " N > N r s a= 6 0 6 , 5k N .
luz
t,Jv
Piilozkata:en6pasnicev oslabeniotvoryvyhovi.
PiiloZkana tladen6stranCje stejnajako na tazen6stranC,nenitiebaji posuzovat,
vyhovi.
d) Sroubvna p6snicich
jednohoSroubuM20 v otla6enipro pasnicit=20,Ommse
Navrhov6
dnosnost
pro
vypoate nejmendi
soudinitel
a
e,
60
p.,
1
ax=-=_=u.tov.
3do
"=
n
, ,r'
--= f " o= 8 o o= -'--'
f, 360
ct = 1,0:jako
-
^-7=
80
1
^--^
ro
e.n-7=u,t '
2,5af,,dt
.360.24.20
2.5.0.769
=
1,45
229,1.103N
jednohogroubuM 24 ve smykupii dvousmykowchplochach
NAvrhova
Unosnost
se
stanovijako
fuuAs
0,6. 800.353
= 2.0'6
Fn.ro
= ,.
= 233,7.103N.
1,45
Nevrhova
0nosnost
stykup6snicese vypodte
z
4 minlFo.ro;
F,.ro)=t.min (zzgJ;zee,7)=916,4kN > Nf,sd=606,5kN.
Sroubynapesnicivyhovi.
e.lPlilozkvna stoiineve smvku
Vypoaese celkovaplocha
A u= 2 . 1 0 4 0 . =
8 1 6 6 4 0m m 2
plochapiilozek
a oslabena
= 2. (1040-10.26).8= 12480mmz,
Av,net
a posoudisesmykovaUnosnost
pfilozeknastojinCnosnikupodle
oslabenych
fy
480.234
,,
v * o ' ^ o4.*,
= # = f f12
i=
t+zz'3
7
1 0 3>N4 s d= 1 7 4k' N
Piilozkynastojin6vyhovi.
Unosnost
v ohybunenitfebaredukovat
vlivemsmyku,protoze
3 z s a . z* N .
v , " . = 1 7 4' . 7p 1.rv1' 2o ' a o= 1 427 2 ' =
D Plilozkvnastoiinev ohvbu
Protozeplati
f " .
4 8 0=
n a. r.ner_ 0 , 9 . 1 2
0,675 < LLaz - alY i:l
16 640
fu yuo
= 0,74,
3601,15
posuzujese ohyb piilozekpro pr&iezoslabeny.Momentsetrvadnosti
piilozek
jako
oslaben)?ch
otvorySroub[lse vypodte
,l
^
tn
t * , e r = 2 [ ; r ' 8 ' 1 0 4 0-3- : ' 8 ' 2 6 3 - 2 ' 8 ' 2 6 ( 5 0 2+
+1502+ 2502+3502+4502)l =1,156.10e
mm4.
piilozek
Ohybova
rlnosnost
"*=i;='@i
t".,*t fy
.235
_1,156.10e
= 454,4.10' Nmm> Mw.sd= 357,9kNm.
Vyhovi.
o) Sroubvnastoiin6
pruZn6horozd6lenisil na Sroubyse ur6i namahanijedno ivych
Z pfedpokladu
Sroubu.
Velikostsil se stanoviz momentov6
prodv6iidy Srou60
Wminkyrovnov6hy
M.,sa= 2.2.(4 r, + F, r" + F, r, + Foe + Fsr) .
jsouUmCrn6
Silyve Sroubech
vzdalenosti
od osy
\ h r s r n k
podosazeni
(
, 2
. 2
- 2
- 2 \
M * . s=d2 . 2 . 1 F ,+4F , l + F , ' 1 - + F+t+ F I + I ,
,1
tl
11
,r)
\
3 s 7 , g . 1=ozo. z l r , . e s o + r . . 3 5 0
+ 2F , . 2 5 0+2r . . 1 5 0 't . r , . t )
(
450
450
450
450)'
Silav nejvicenam6hanem
je F1= 97,6kN .
krajnimSroubu
Posouvajici
sila se rozdelina vsechnySroubyrovnom6rn6
(dv6 fady po deseti
Sroubech)
V ^.
F,,t =;;L
tz,'tz
=:::.L
= 8,7 kN
Nejvicenamehaniije
krajniiroub,v n6mzje Wslednice
sil
rw.sd= iri
+ F; = 9 7 , 6 '+ 8 , 7 2= 9 A , 0k N .
36
jednohoSroubuv otladenise urdi (konzervativnE
Unosnost
se uvazujenejmensi
koncova
vzdalenost
50mm)pronejmen5i
soudinitel
a
"=&=#=*;
t u l
cr=
3do 4
8800
1=
0,776i
3.26 4
"='q=ffi=',",
a =1,0.
Pro otladenirozhodujestenanosniku(tw= t0 mm)
2 . 5a f . ,d t
-0,*o=-=-
2.5.0.769i6U24i0
_ 1 1 4 . 6 . 1 0N3.
t,qc
Nevrhov6UnosnostjednohoSroubuM 24 ve smykupfi dvou smykov)tchplochach
pii posouzeni
bylastanovena
pesnic(Fy.sa=233,7kN , nerozhoduje).
Fb.Rd= 114,6 kN > F*,sa= 98,0kN .
Sroubyve stdnevyhovi.
h) Oslabenvprfifezve smvku
Stanovise oslabenasmykov6plochastojinynosniku
= Ar - 10. da.t, = 1200.10 - 10. 26.10 = 9 400mr? .
A).net
SmykovaUnosnostI profiluse vypodtejako
4u.,",fy -9400 295
,,
= 1 1 0 9 ' 01 0 3 N > v " . s d - 1 7 4
u ' o ' * ='7
kN
t
.
t
s
'
,
,
r"0"'rE
I profilve smykuvyhovi.
Unosnostoslabenehopr[lfezuv ohybunenitieba redukovatvlivemsmyku,protoze
Vpt.aa 1 109,0
-2
=-z
= 5 5 4 ' 5k N ' v ' s d = 1 7 4 ' 7k N '
l) Oslabenvpr0fezv ohvbu
Stanovise plochapasnice
A, = 200.20= 4000mmz
plochapesnice
a oslabenii
A r . , a= 2 0 0 2 0 - 2 . 2 6 2 0 = 2 9 6 0 m m 2
I profilv ohybuse posuzuje
oslabenli'otvory
v pesnicia stojin6,protoze
g., Arnt -g.g.2960= 0.666.ty luz -235 -o.rn.
At
f, y116 360
4000
(zapoeiteni
ses redukovanym
Uvazuje
momentem
setrvacnosti
vsechotvorU)
^
4
i.26.203 -4.26.20.610
-2
l * t = 4 4 1 7 . 1 0- 6
-fi l o. zat- 2. 10. 26.(50'+1502+ 2502
+ 3502
+ 450')= 3 428,3.
106mma.
OhybovaUnosnostI profiluse stanoviz v!'razu
I
f"
3429,3.106.'t'tc
n"t
,,
Ur*=fv=ffi=1130.106
,,M0
2
= 1097
>M,.sd
Nmm
,8kNn.
,,,"
I proiilv ohybuvyhovi.
Oslabeny
piipojvyhovi.
Navrzeny
"
38
4. Ocelobetonove
stropnicea jeji piipoj na sloup
Navrhnete
ocelobetonovou
stropnicijako prostynosnika jeji kloubovypiipoj na
sloupprofiluHEB300.
4.1SpiaZenA
ocelobetonova
stropnice
Navrhndteproste ulozenouocelobetonovou
stropnicina rozpdti 6 m vdetnd
je
jako
plechu,kteni pouzit
trap6zov6ho
ztracenebedneni.Roztedstropnic2m,
tloustkabetonove
desky_je
veetneZebet100mm,ocelS 235,betonC 20/ 25,uzitn6
zatizenistropu3 kNlm', stropniceneni bChemmontazepodpir6na,
la=1,15,
f , = 1,30a y" =1,50, ye = 1,2 a ya = 1,4.
mf]]IrmrflTlTnrfifirfiTlTr
'.
6 000
2 000
jsouvyplndna
(betonem
4.'l.1Trap6zowplechVSZ11OO2
0zkaZebra).
polozeplechuje efektivnipr0fezovimodulv ohybuprotazenavlekna,
Pfi uvazovan6
viz[6]
0 3m 3 , l " = 4 4 0 ,. 1 0 3m m a.
w u . u=n1 7 , 1 5 5 ' 1 m
o,.,.
:".
SrovnanAtloustkabetonupiedstavujebeton
v Zebrech,ktenije rovnomdrn6rozprostfenido
7f
ta jeane souvislevdsvy. V pfipad6 vyplneni
-;-.^
uzsichZeberse srovnandtlouitka betonu
uvazujehodnotou
0,35ho.
Zati^eni(zateaovaci
Sifka1 m):
charakteristick6
soua.zatizeni navrhov6
stale- VSZ11002
0,12kN/n
1,2
0,15kN/m,
tihabet.smesi
(srovnan6
tlousfkaZeber= ?8mm,tloustkabetonunadZebry= 50 mm\
26.\0,018+ 0,050)
stalecelkem
1,77kN/m
1,89kNm
1,2
pii betonezi
(,,montazni
nahodile
zatizeni"podle[3])
na d6lce3 m
1,50kN/m
1,4
jinde
0,75kN/m
1,4
2,12kN/m,
2,27kN/m,
2,10kN/m,
1,05kN/n.
Plechje spojit6ulozenpfes nekolikstropnic.Deleje uvazovans delkou6 m jako
je zatizeniumistCno
spojitli'
nosniko 3 polich.Prour6eniextr6mnich
podle
momentt:r
ob16zku.
39
zaliaeni
2,1kMm
Prub6hmoment[r
1,05kN/m
.2,27kN/n
'
0,6kNn
.),...
1,3kNm
3x2000=6000
o,axvm
max Msa= 1,8 kNm
meznihostavuInosnosti
Posouzeni
W",*f* -T
,, =-;;
= 17.1ss.103.ns
= 3.5.10'Nmn.
M,
"
M".a= 3,5kNm> Msd= 1,8kNm.
profilVSZ11 002vyhovuje.
NavrZen!
jen od steEhozatizeni)
Posouzenimeznihostavupouiitelnosti(pr0hyb
Momentod stal6hozatizeninadprvnipodporou:
=0.76.100
Nmm
.
u,=L.t.ag'zooo2
"
10
Max.prihybv prvnimpoli:
^
u=
=
1 ( 5 - , a- 1 . , , e ) _
L
L:
16Mk )=
,","\uonr
.1
-L.0.76.106
.z ooo')=2mn
.(L.r.as.z ooo4
2 1 0 . 1 0.34 4 0 ..11 0 3l . 3 8 4
16
)
Nejv6tiipiipustni'prihyb EiniL / 200 = 2 000/ 200 = 10 mm> 2 mm,ptthyb
vynovule.
4.'1.2Spiaienaocelobetonova
stropnice
A) Monteinistav - prisobiocelovi nosnik
Zatizeni(zatezovaci
Siika2.0rn)
stab- vl.tiha(odhadIPE200)
vsz 11002 0,121.2
tihabet.smesi
26 \0,018
+0,050).2
stalecelkem
nahodibpfi betoneZi
na d6lce3 m 1,5.2
jinde
0,75.2
charakteristickesoue.zatizeni nAvrhove
0,22kN/m
0,26kN/m
0,24kN/m
0,29kN/m
3,54kN/m
4,00kNm
1 2
4,24kN/n
4,79kN/m
3,00kN/m
1,50kN/m
1,4
4,20kN/m
2,10kN/m
40
1,4
z,r *Nn !
NejvCtSi
ohyboWmoment:
!4/!!
4,E tNIn
M " " = 1 4 . 7+92 . 1 1
6 ' + 3 1 5 . 1 3 - 07 '6 ) .
= 38,12kNm.
pr0iezowmodul:
Potfebny
Wnin
3 8 , 1 2 . 1 0 6 . 1=
,15
186,56.103
nm3
235
Navrhne
se IPE200:
Wo 1 =
, 2 2 6 , 61.9 t , m 3 , w " , . =
r 19 4 , 31.0 3m m 3 ,l , = 19 , 4 . 91 06 7 n e ,
A = 2850mm2, A- = 1,4 103mm2.
Meznistav rlnosnosti
pr&iezutiidy 1 (moment0nosnosti)
Posouzeni
:
^ t1i
= 44,96.1OoNnm = 44,96kNm> Msa= 38,1
M^,on= 22A,6.103 . 1_:::
Z kNm.
1E
pr0iezIPE200vyhovuje.
NavrZenli
Meznistav pouiitelnosti
Prthyb0enod stalehozatizeni):
4,00.60004 = 1 7
5
m m,
3 8 4 2 1 0 . 1 0 3. 1 9 , 4 . 1 0 6
coZtini 1/362 rozpdtiaje mensinezL/200ahke 17 mm <20 mm,nenitedy
nutnouvazoval
vetsitloustkubetonove
desky(zanedbav6
se tzv.rybnikowefekt,tj.
podpor
rozdilnatloustkabetonov6deskyu
a uprostiedrozpeti).Pokudby byla
pfekrodena
limitnihranice20 mm,je nutnezv6t5itzatizenibetonovou
deskou:ve
vypodtu
zatizeniby se zvdtsilatloustkabetonov6
deskyo (0,7.t).
B) Provoznistav - prlsobiocelobetonoyinosnik
Zatizeni(zatezovaci
Sifka2.0m)
stal6- vl.tiha
IPE200
.2
vsz11 002 0,121
Zelezobetonov6
deska
24 .10,018
+0,050).2
st616celkem
- dlouhodobe
nahodil6
podlaha,
podhled
- kr6tkodobe
u2itn6 3,0.2
cetKem
charakteristick6soud.zatizeni n6vrhov6
0,22kN/m
1,2
0,26kN/n
0,24kN/n
0,29kN/m
3,26kN/m
1,2
3,92kN/m
4,47kN/m
1,50kN/n
1,4
2,10kN/n
6,00kN/m
11,22kN/m
1,4
8,40kN/m
3,72kNm
41
14,97kN/m
Nejvetsi
ohybowmoment:
M*=iS*nr
6 2= 6 7 . 3 k7N m.
= : - . 1 4 , 9' 7
posouvajici
Nejvetgi
sila:
7
1
.6 =44,91kN.
Vs6= n'1L =
29
V.14.97
prriiezu(plasticke,
Fosouzeni
ocelowprlfezbudep0sobit
v tahu)
Unosnost
vesmyku:
v ^ , ,=,A---J.13
- = r , e . r o ' . 3 3 5 = r a s . t . r o=' u
^13.1,15
r.
=165,2kN>Vsa= 44,91kN.
Nosnikvyhovuje.
Spoluptsoblci
Siikadesky:
I
Annn
6
d
b* =2.1= 2.--l- =1500mm,
200
prubdhnap6ti
Polohaneutralniosy (za piedpokladu,Ze neutrelniosa lezi v betonov6desce):
^ f"
x=
-
/", =
^^-^ 235
z6cu.-
1'15ru
= 34,2
mm<somm,
b"n
". 0.85'! 15OO.0,85.
1,5
rc
je splnen.
piedpoklad
MomentUnosnosti:
M^,*=A"'f,.7.=28q:?35
| 2oo-34'2)=toa.sz.tou
Nr^ .
"
ra
1,15 \
2)
= 106,52kNm> Msa=67,37
Mor,pa
kNm.
NosnikIPE200vyhovuje.
Spialeni
Tmy o pr0m6ru18,2 mm, Wiky 90 mm z oceli s mezi pevnostipo piivafeni
fu = 310MPa.
42
inosnosttrnuv Dln6desce:
CharaKeristickA
1
p r u= o , gf., . E '! ' = 0 , 8 g
. 1o . ' ' 9 + ' 2=' 6 4 , s 2
10. 3N
Pa*= 0,29 d2
0j N.
t* c". = o,zs.te,z'.^l20.29.t0t =73,16.1
Pru=64,52kN.
Rozhoduje
Navrhov6
inosnosttrnuje
p*=P*
=64,52= 49.69
111,1
""
1,3
v,
Redukovana
onosnost
v Zebrove
desce:
,
K', =
0 ' 7 . -b.^ h - h "
,lN, ho hp
O ' Z-7 1 -9=0U-.5l Y0 ? . ^ - ^ -
=-
Jt so
50
=Pan' kt =49,63.0I95=39,46kN
PRd,,
.
nosniku:
Podettrn0na Dolovine
='8T,!35 = tur,3s'1oj
F,=N"=N"=!e:Y
N,
.
/"
115
F"
582'39
1,1,
' = P*, = 39.46=14.7k".
plechme vlnypo 200mm,
tzn. rozteetrn03 000/ 14,7= 204mm,jelikoztrap6zovy
jeden
umistise vZdy
trn do kaZd6vlnya nacelemnosnikupakbude30trn&.
Meznistav pouZitelnosti
Posoudise pn:lhybspfaZen6ho
nosniku.Nosnikv provoznim
stavup0sobipruzne.
pruinostibetonuje uvazov6n
Udinn!,'modul
vlivem
s
dotuaroveni
betonu:
E": =
-Fc n - 'z"o- '."l n 3
_ 1 4 . 5 . 1 0 3M P a .
2
2
Pracovnl
soueinitel
:
2 1 0 . 1 0 _3 1 4 8
'n' _ E E E L 1 4 , 5. 1 0 3
15oo
62'
43
pruZne
neutralni
osy:
Poloha
+ .1 .So.tsoo
zs
t -a
, -1 t -c
z 2ilSo.2oo
"a
14,5
n"c
=87 2 mm
=-e=
1
I
A"+ A"
+
2850
W.50.1500
prtiezu:
idealniho
Momentsetrvadnosti
'
mma
+2as0.112,8.
+fi { ! tsoo so'- s0.1500.02,2' )=76,7s.106
tt=19,4.10.
,r,
)
zatizeninahodilei qk= 1,5+ 6 = 7,54kN/m
zatizenl:
Prthybod nahodiEho
5=
E
7 En annn4
w
"w=""""
;=8mm<L/300=20mm.
384 210'10"'76'75'10'
pr.hybvyhovuje.
Poznamky:
nosnikueinni17+ I = 25 mm,ti. L / 245,
t) Celkowprihybspodnihranyocelov6ho
je
pfibfiznerovno L/250 a nosnlk vyhovujez hlediskameznihostavu
coz
pouzitelnosti.
44
4.2Pitpoinosnikupomocieelnidesky
NavrhnCtepfipoj ocelobetonove
stropnicez piikladu 4.1, kteni pien6si silu
Vsd= 44,9kN. Shopniceje pfipojenapomocidelnideskyna st6nusloupuprofilu
HEB300,vizobr.SroubyM16z materialu
4.6 majizavitpo cel6d6lcediiku,otvor
do=18mm,ocelS 235,yro =1,15,yy2= 1,30, yy5= 1,45,yr* =l,gg.
4xM16-4.6
P10-140x
a) O celkove(nosnostitohototypu piipojerozhoduje
obvyklen6vrhove0nosnost
stdnynosnikuve smyku.Unosnost
ve smyku6astist6nynosniku(o vlsce piipojn6ho
svaruk 6elnidesce),kterepfejimezatiieniz delnidesky,
je
=i!L-5'6!40,235
vetRd
=s2,s.103
N
=92,5kN >Vsa= 44,9kN.
Vyhovuje.
b) Navrhova
0nosnostjednohoSroubuve strihu(M16,materi6l4.6) se urdiDodle
tabulek
[6]jako
Fn.aa= 26,0 kN
je
Unosnost
dtyiSroubir
4 F , . ^ o = 4 . 2 6 , 9 = 1 9 4 , 0 k>N
v s d= 4 4 , 9k N .
Vyhovuje.
cJ Ndvrhov6 lnosnost dtyi Sroub0 v otlaeeni (rozhodujest6na sloupu,
mint = 11,0mm)se vypo6lte
al=
D '- - =l - - 6 0
3do 4
1
-
3.18 4
= 0 , 8 6 1: a = + = : : = 1 . 1 1 1 i d = 1 . 0 .
tu
J6U
Fa,na= 4
, r s o r , a=,o. ' 2, ", 5 ."0' ","8; 6, ,1; ;."3 6' 0" . 1" 6 =. 13^17- ^6^, 2.. 1 0 3=N
fMh
= 376,2kN > 2.Vsd = 2. 44,9kN = 89,8kN .
Vyhovuje.
3 mmkoutov6ho
svaruje
d) Unosnost
a'" L"! -360'32'14914s.s.103
N=
F,..
-" = L
"""
y"*
0,8.1,50..13
J3
!*
= 145,5kN > Vsa= 449 kN .
m
piipoivyhovi.
Navrzeny
5. Piiklady
5.'l Tladeniprut - priiez I
Stanovte
Unosnost
prutud'6lky4,5m, profilIPE300,ocelS 275,
centricky
tladen6ho
je
a ve tietindchsv6 delkyje
f w=1,15. Prut na oboukoncichuloZenkloubov'5
proti
zaji5t6n vybodeni
kolmok osez.
Priiezovehodnotypro IPE 300:
A = 5381mm2
l y = 2 9 , 3 . 1 0m
6 m a, i y = 1 2 4 , 6 m m
6 m a, i , = 3 3 , 5 m m
l , = 2 , 5 4 . 1 0m
Zatiid6nipriiezu:
Stojina:
3 0 0- 2 . 1 0 , 7- 2 . 1 5 =
s5<ss€=ss
P
= 38.
= 35.
0,s2
Pasnice:
.
7q
1116
- e,r.
=1s.6,92
iL =l rftw =,7 <' 10\ t =10,1:::
'
v
ProfilIPE300odpovidapr0fezutiidy2.
pii vybodeni
Stihlosti
v hlavnichrovinech
se vypodtou
ze vztahu
^
Lv
4500
^^
4,,=+=_=JO.
'
i"
124,6
1'_= L ' = 1 5 0 0= 4 s .
i, 33.5
Prov6lcovanfI profilse urdisoudinitel
vzpernosti
z piislusnekfivky,viz
pro
pomerne
Stihlosti
[6],
_
1'=
^.. -
iA
o = A , , B ' . !=10 , 4 2
A,,lf
prokiivkua
=*'lr =o,szproknvkub
t =!'n
/aa
ao,a
47
ry =0,95 ,
7, = 0,92
"+
iT
ry:
= tt,e.,,ffi
= tu,t,.
= ss,s.p!kdeh' = s3,s€
\275
l/ ty
Rozhoduje
2r1n= 7, = 0,92.
prutu(propritfezytfid 1, 2 a 3 se dosadiPa=1,0\ie
vzparneUnosnost
Nevrhovd
rovna
pAAf,
71
51ag.B]/o3N.
- 0 , g 2 1 ' 5 3 8 1 ' 2=
n , -=r n a
tro.^o
/*-=-t,ts
prutu!e 1 183,8kN.
Onosnost
Poznamka:
pro
prolilyjsoupodleStihlosti
tladenych
stojina pesniczatfideny
Velcovan6
jednotlive
napf.[6].
oceliv tabulk6ch,
48
5.2Tladenfprut - prriiezU
PosudteprutUPE240 namahany
centrickou
osovousilouNsd= 400 kN,Prutdlouhy
prutukolmok osez je brendno
7,2m je na oboukoncichuloZenkloubovC,
vybo6eni
je
prut
ve dturtinach
delky.Posuzovany
z oceliS 235.
proUPE240:
Pririezov6
hodnoty
A = 3080mm'
l y = 2 9 , 3 . 1 0mum o , i " = 9 7 ,p6*
l, = 2,54.10"mmo, i, = 26,7prn
Zatlid6niprtriezu:
Podletabufeklzepri)iezUPE24Ozaiaditdo2. tiidy.
t"
Vzpdrn6d6lkypruiujsou
l-' , =7 200mm'
L-.- =7
2oo=
t Boo.^
V
L2
L- .= 7 20O
a jim odpovidajiciStihlostipli vybodeniv hlavnich
rovinach
t,, =ti" =4^!! =zs,o (rozhoduje),
iy
98,6
r
1
L' = L , ' = 1 8 0 0= 6 2 . 7 .
i,
28,7
Pro rozhodujici
Stihlost2y se urdi pomernegtihlost4 a z tabulkyse na kRvcec
odedtehodnota
vzpernostniho
soudinitele
/y
^ =e3.e
^^^W =e3,e
^^^ tus=e3,e
).
,
,r;J;;;
t ' t
)
'71n
),
93,9
Iv = 0,675'
NAvrhove0nosnostprutuje rovna
A f , 0 . 6 7- ;5, .;3; 0 8 0- -. 2
- j=
s
*^ o, * = - rx",, , , - - 424.8
k N > 4 0 0k N _ N s d .
prutUPE240 vyhovi.
NavrzenY
49
5.3Tladenyprut uzavien6hoprUiezu
Posudtesloup dlouhy 6m, uzavfenehopr0fezuslozen6hoze dvou podelnd
profili UPE240, kteri je kloubov6podepfenna oboukoncich.Sloupje
svaFentch
zatlzeny
tlakovousilouN57= 780kN.Je uzitooceliS 235.
prifezu:
Pnliezov6hodnoty
A = 2 . 3 0 8 0= 6 1 6 0n m ' ,
iy = 97,6mm,
l,=2.\2,sq.t0u+e080 62,5')=29,14106mmo
. Esi4'10" ^^^
" = \l 676; = oo'ott'
prtlezu:
Zatiideni
"=l =lr*='
+
6aE
tt'1E
Pesnice:
b _ 2 . 1 9 0 - 5 , 6 - 1 0 .=
51
) 4 . 8< 4 2 c = 4 2 .
tt
10
Stena:
d
2 4 0 - 2 . 1 0 - 2 . 1 0 , 5^ - - , . . = 4 2 '
e
;=F=35'5<42
Pr0ieznenitiidy4.
Vzp6rn6
d6lkyjsou
L*,, = L.,, =6000 mm
pii vyboeenl
a Stihlosti
v hlavnichrovinech:
z.
.
' =L*' =6ooo= 6t.s
i,
^
97,6
L-.6000
4=:=_=6t,2,
tz
oai'
^_^
Pro stejnevzp6rnostnlkfivky rozhodujepro stanovenivzp6rnostniho
soudinitele
ptipade
hodnota
pomerna
v6t5iStihlosti,
v nasem
22,Urdise
Stihlost
^ 1. 87,2 ^ ^^
^2=-=;;;=U!l/\,I
4
Y,J,Y
kde
50
I
b=0,642'
l
prutuje rovna
NevrhovA
onosnost
z, Af, 0,642.6160.23s
^,
'".*==#=T=808'1
prutvyhowje.
Navzeny
kN>780kN= Nsa
5.4Ohybkonzoly
pririezuI z oceliS 235,zatizenou
podleobrezku.
Navrhndte
konzoluz velcovan6ho
je
Kromdvlastnltihy konzolazatlzenakretkodobym
nahodilym
charakteristickim
zaliZenlmPx= 100kN. Konzolaje zaji5t6napo cel6 d6lceprotiztret6plidnea
(klopeni).
yMo=1,15,
toznistabifity
Pr0hyb
neniomezen,
f a=1,2 a ra=1,4.
N6vrhprulezuse provedepromeznistavUnosnosti.
je
Momentodvn6j5ihozatiieni(bezuueaeni
vlastnitihynosnlku)
f r s = r a P *L = 1 , 4 . 1 0 0 . 0 , 6 = 8 4 , 0 k N m .
Protozelze odekAvat,
Ze nosnikbudesplfiovatpoiadavkypro 1. tiidu pnjiezu,
hbdase nutnyplasticktpr&lezo\^i
modulpodlevztahu
Msaluo
Wr',r,^r=tif
8 4 . 1 0 6 . 1 , 1=411,06.103
5
mm3.
Navrh:
IPE270
Wt,v = 484 103mm3,
A- = 2,214'103
mm3
hmotnost36,t kglm.
Posouzenimeznihostaw 0nosnosti
Pruiezz oceliS 235se zatiidi:
a =?11<72.c =72. [2:! =72
stolina:
^6= s3.s
tw
6,6
p5sn;sg.
9=gzq= 6.6<10.e=10
'
tt
tfida1,
l/ r,
10,2
=
tfida1.
Nejvdtsf
ohybowmomentod nevrhov6ho
zatiienije
Mro=U"o+U{f,
Msa=Msa+
L ' = 8 4 , 0 + - . 1 ,02, 3 6 1
0 , 6 ' = 8 4 k, 1N n .
,ra9'['
Moment
Unosnostije
^ , - w o , ' f,
*''*--vil-'
4 8 4 . 1 0 3 . 2 3--598,9.10'- Nnm= 98,9kNm> M =
u^ ,".* _=-T
* 84,1kNm.
'
Nejv6tsl
smykove
silaje
V"o= yngt[EL+yoPr ,
v s d= 1 , 2 . 0 , 3 .6015 + 1 , 4 . 1 0 0 , 0 = 1 4k0N, 3
Nevrhova
0nosnost
ve smykuje
_
,,r*
,
=A _ f y _ 2 , 2 1 1 . 1 n 3t e q
rL ii= T
i=
261,2.10"
N=261,2
kN.
Vso3Vo,no
,
140,3kN < 261,2 kN,
140,3kN >
1
= 130.6kN.
;VeLRd
Konzolanasmykvyhovi.
ProtoZesmykovesila piesahuje50% smykoveunosnosti,je nutn6 redukovat
momentovou
0nosnost.
Redukovany
moment!nosnostise staflovipropiislu6nyparametrp :
t
t
2
' 1 4 0-,1s\ ' -'-'-'
=ooza
'o = ( z v "-or , ' - 1| 2zao,z
)
[vo,^o)
,u.*=(*,
+)J'=
\
+t* )luo
s' 4! = e6,0
=(nt. rc' - o'076-'?29s
.106Nmm= s6.o
kNm.
) 1,15
4
.
6
,
6
\
)
Posouzeni:
Mso = Mr,*o ,
84'1 kNm< 96'0 kNm
Konzorana ohybvyhovi.
53
5.5JednoosesymetricktnosnikI priiezu
dtvod0zvolen
tov6rnihalyo rozpCti12m bylz konstrukdnich
Prostropnikonstrukci
jednoosesymetrickysvaiovanfI nosnikz oceli S 235 podleobr6zku.Nosnikje
prostdulozeny,zajiitenyprotiztratestabilityv ohybua ie zalizenistalim spojiti'm
zatilenim o hodnote9*=7,5kN/m' (vdetndvlastni tihy). Urdete
rovnomernym
pilpustn6uzitn6spojitezatiZeni,
ktereje nosnikschopenpfenest.
maximalni
Posouzenimeznihoslavu tinosnosti
tu=2oQ
-1
. =2Q
tt
5oo540
Zatiidenlprotezu:
stena
d
t"
hornltlacenap6snice
c
I
--l l
L!"!4'
500-2'4.o =
4 8 , 9< 7 2= 7 2 . s,
10
tf
100-5-4.8 =4,47<9=9
e,
20
kde
W W s
"=lT=tr'*
Priiez je tiidy 1 a lze uvaZovatplasticke
rozdelenl
napdti.
UrEise polohaplastick6neutr6lniosy. Vzdebnostosy od stiedu steny plyne
rovnovahy
vnitinichsilv priiezu,viz obrazek.
z podminky
lzoo.zo+(zso+z).1ol.r, =poo.20+(250- z).1ol.r,
z=100mm.
pr&fezovy
moment&
dolnia hornidasti
Plasticky
modulse ureljakosoudetstatickych
pr&fezu
k plastick6
neutrelni
ose
w , ,=, 3 o o2 0 . ( 1 5 0 , 2 ! ) , nf.fr+s roo s s o . s*| 0
+200.
20.(slo+4) = s r zs.t o' ^r'.
2)
\
spojit6ho
zatizenije
Momentnaprostemnosnikuod rovnomern6ho
u * = l v "E
a plasticky
moment0nosnosti
pr0iezuje
lrt
I
-"Pt,v't
it
Tua
Z podminkyrovnostipisoblcihomomentua momentu0nosnosti(Mt,p= Msd)se
vypodte
maximalni
pFipustn6
jako
zatizeninosniku
f,
etzs tgt zg1=gs.la
,o
rul^,.
- =8.Y0', -a
.1,1
L' yuo
120002 5
Maxim6lni
uZitnezatiZenise ziskeodedtenim
stal6hozaliZeni
q, = v" - gr re = 35,48-7,5 .1,2= 26,48kN/n' .
Tomuodpoviddcharakteristick6
hodnotauzitneho
zatizeni
q" 2619
q, = tB,s1kNtm
/"
1,4
Posouzenimeznihostavupouiitelnosti
Provypoeetpr&hybu
v meznimstavupouiitelnostije
tiebanajitpolohuneutr6lni
osy
propru:nerozdEleni
nap6ti.
VzdAlenost
osyod stfedustdnyje
000.20.260 ^
_ 3 0 0 . 2 0 . 2 6- 2
z=+_:a4,7mm
3 0 0 . 2 0 + 5 0 0 . 1 0 + 2 0 02 0
U16lse momentsetrvadnosti
l, =
7
u . Q 0 0 . 2 0 r+ 3 0 0 . 2 0 11 0 . 5 0 0 1 1 + 2 0 0 . 2 0 .t13246,07 1+
+300.20.(260- 34,7y
. 106nm' .
+ 500.
10. 94,7'= 762,47
Pr0hybod nejveisiho
uzitn6ho
zatiZeni(urdeneho
v meznimstavuUnosnosti)
ie
5 q , r _-Wtioooif,27.75;-sz7n6
5
1 8 . 91 2 0 0 0 "
"'6-=
su Et.
a je mensinei maximalni
doporudeny
prthybprostrcpninosniky
12000= 4 u m m .
t", * , = L
S O 0 =n 0
prihybnosnikuodstaEhoa uzihehozatizeni
Celkovt?
6,=h@rLll L"=*ffi##
se porovna
s doporudenlm
pr0hybem
55
=44,s
mm
L
12000= 4 d m m .
^
o , . *=
Zn= Zn
Celkowprihybtakevyhovuje.
skutednechova
Je tiebaje5t6ov6iit,jestlise nosnikv meznimstavupouzitelnosti
pruZne,
ure[ maximalni
napativ prf|iezu(nahomimokraji).
to znamena
M",
475.4.106
0 p a > 2 J 5M p a = f y ,
o = ? z-_' * = : : - , . = : : z . 3 U , 7= 1 9 0 , M
t,
762,47.10"
kde ror"nt ptsobici v meznimstavupouzitelnosti
se urdi pro charaKeristickou
hodnotu
zatizeni
'
t
I
Mo = (sr +q) t' = (t,s+t 8,91).
12' = 475,4kNm
E
U.
je spln6na,
Podminka
nosniksechovepruine.
piipusheuzitnerovnomerne
maximalni
zatizenijeQx=18,91kN/ m'.
Hledane
56
5.6Konzolapiipojenekoutovymisyary
Posudtepiipoj konzolyz plechu koutowmisvary. Sila Vsa=250kN ptlsobi
excentricitou
e = 60mm,vizobt.,
ocelS235,yro = 1,15,/u* =1,50.
Z konstrukdnich
dfrvodir musi mit svary d6lku v6t5i neZ 40 mm a nez
=6.4=24mm
6aw
, cozje splneno.
Vypodit6
se smykov6
napCtlve smerusvaruod posouvajici
sily
t ,", =
\'ls ! - ,
a*2L
=
'a,Eu/ lu .a' .Au3 .
, = 1 0 4 . 2M p a .
4.2.300
Napetive svarechkolmona svar
Vsa
M
- .60= 1 2 5 . 0
- - e = 250.1o3
o'_ = - =
=
1Mpa
wa.* 2 a* l:
2.4.300.
o
o
se rozlozivesvarudo smdruposuzovan6
rovinysvarua kolmona ni,takie
z
'ltE
r = o = :! =::iJ
!1
i
.\lz
= 88.4MPa.
ttl
ffi"?
tjl.f *
*)e
t_
rSvaryse posoudivztahem
1F,*(44=ue;Z;epArm;Zl=
57
1O.t 2
E
eR 2l RA /t
!
TJ
t
= 252,6MPa< -
f"
Pw YMw
o!
=88,4 MPa<
f'
= ^3!0, = = 300,0MPa,
u'6 l,c
= 360= 2lo uPa .
1'50
fMw
svaryvyhovi.
Pozn6mky:
bez ohleduna smer
t) Wslednonapetisvarulze teZ posouditzjednodusene
namaheni
=162/MPa<
"(*rfi
360
p,*J3
0,s.1,5.
J3
=173,2MPa-
ve smyku
2) Konzolu
ie tiebaposoudit
AJ'-=15,19-0
3 > v " o= 2 g g 1 a.1 r 1
v"o","o =
? - 3 5= s 3 1 . 1 0N
yuo.^'13 1,15'.t3
a v ohybu
M".pa=Waf, / yyp =
1
'- 6 .e o n z '235
/ 1,15=
;-
= 4 6 9 . 1 0 6 N m n > M s d = 2 5 0 . 1 0 3 . 6 0 = 1 5 1 0 6N m m .
ve
smykua ohybu,proto:e0nosnost
inosnostpii kombinaci
Nenitlebastanovovat
je
pisobici
posouvajici
sila,
531
kN
>
250kN
.
smyku vice nezdvakr5tvEtsineZ
posouzeni
konzoly.Pro
3) PruZnerozdeleninap6tive svarcchodpovidepruznemu
posoudit
plasticlq
pfipoiovaneho
prfilezu
plastickeposouzeni
by bylomoznosvary
M
Wt,
o,..
- = -:-
-
Vsoe
2a" l!
-
+
58
5.7Tahlopiipojen6koutovimisvary
Posudtepiipoj tahla z oceli S 235 na stydnikovyplech koutouj,misvary podle
obrazku.
Nevrhov6
silaje Fsd= 200kN.
Fsa= 200kN
-----)
Z konstrukdnichd[rvod0 musi mit svary delku v6t5i neZ 40 mm a nez
69y= 6 3 = 18mm, cozje splneno.protozenavicplati,Ze svaryjsou kratsinez
150a* (150a, = 150. 3 = 450mm>150mm= Lw\,lze
poditat
s plnoud6lkou
svar0.
Bo6nisvary
Probodnisvaryplatio,=r,=g-Tp6dminkyproposouzeni
0nosnosti
svart
p7ee54<f,
a
f
or <-L.
se vyjadiipevnostbodnichsvar0ve smvku
.
" - =E+ ^ =1t#*o =17i,2MPa
Navrhova
0nosnost
bodnichsvar0sevypodte
ze vztahu
f l . * l = 2 a , . u\ . 1 \ . * = 2 ' 3 1 5 01 7 3 , 2 = 1 5 5 , 9 k N .
delni svar
Prodelnisvarplatirr =O " o,=",=ft.
Tytovzahyse dosadido podminky
pro
posouzeni
svar0
.;;,
)'.'(7)'
ze kter6vyjdepevnostkolmona svar
"" - =
E*
=
^ C#i
so
=212,1MPa
Navrhove
inosnostdelnihosvaruse stanovijako
n . * , - - a " .\ ,, o . * = 3 . 1 0 0 . 2 1 2=, 61 3 , 6k N .
59
-wJ
Celkov60nosnostpiipoje
jednotlivych
plipojese urdijakosoudetUnosnosii
svari
Celkove0nosnost
n,* = n.*l + n,*, = 155'9+ 63'6= 219'5kN > Fsd= 200kN .
Svaryvyhovi.
60
5.8Piipojenikonzolyz T profilukoutov9misvary
Posudtepfipojenikonzolykoutowm svarem.KonzolaT priiezu je vyrobena
z plechlP 10.SloupIPE300,navrhove
silaFso= 25 L1y,6".1 S 275,Krdnisvarma
tdinnli'rozm6r
3 m/r, yy" =1,50.
Fsa= 25 kN
piipojn6ho
Proposouzeni
svarukonzolyse ne.iprve
ur6iefektivniSifkapiirubysloupu
(| t . + z r+ z. t. ,t - ,\l 1 t . t - z . t s _ z . t o , r L , , ^ .
2
b " n=m i nt * , z r * z t i t l
0 , 72 75 l =l l l i )- t rz m m '
I
l
=
l
r
.
,
r
.
,
u
,
7
.
1
rr r"o/
1
,
\
I
Ta musib!?tmensineborovnaSiicepdsnice
10 275
b e n= 1 1 2< 1 5 0= b c,
ale v6t5ine: 0,7 Sifkypesnice
b e f-f1 1 2 > 0 , 7 1 5 0= 1 0 5m m .
jsouspln6nya sloupnenitiebavyztuZovat
Obepodminky
pii6nim!\ iztuhami.
Pro posouzenisvar0se vychaziz napdtiv pr&fezutvofen6msvary.Stanovise
pr[liezov6
charakteristiky
'--
4r,,, = 5' 112 + 5 (112 - 10) =
112
r11
1
trt ot
=1070mm2,
'4",*"=5105'2= 1050nn2,
144,9
- 1 0 ) . 5 . 1 1- 1
0 0 5 . 5 . 2 . 1 0/ 5
2
2+0( 1 1 2
"^ * = 1w1=2 .*5' .z1m
m'
^, ^
1 0 5 . s +2 s , 9 ,. ( 1 1 2 - 1 0 ) . s +
1 . "= 2 . 1 1 0 .35 / 1 2 + 2 . 3 1 , 7. 2
+ 38,32.112. 5 = 2998.103
mma,
61
w , " = 2 g g 81 0 3/ 8 4 , 2 = 3 5 , 6 ' 1 0 3 m m 3 .
Vypodtese nejvetsinapEtive svarech
rn = Fsa/ An.n= 25000/ 1050=23'8 MPa'
M*== 7'5'1ol^
o ,' = r -, =
-=tqs,oupu.
w* .J2 35,6.10'J2
svarfj
Svarkonzolyse posoudlprorovinn6nam6h6ni
=[ 4,p.AV4rF;AA =
= s o o , a M P a 0,85.1,5
<430
f f i == 337,3MPa.
Gl*Fl;t
Svarvyhovi.
Poznamka:
navrZen6
kr6nlsvarya = 3 mmse posoudina smykovenap6ti.
Konstrukdnd
Smykov6napeti ve svarechse stanovi pro staticky
6estipdfezu
momentplipojovan6
7 3 3 , 31 0 3m m 3
S = b r rf o z = 1 1 21 0 2 9 , =
jako
V.,s
tu.sd=ffi
2 5 . 1 0 3. 3 2 , 3 . 1 0 _3
MPa.
44,8
3 1 0 7. 1 0 '. 2 . 3
Prokrdnisvaryplatio, = r, = Q.
Zwazu
I
^lo1+3\t' +r' r)<=La
Pw
' n'Rd-
t
f,i
" '_
-
pevnost
svargve smyku
, sevypodte
lMw
430
= 1 9 4 , 7M P a > t n , s d = 4 4 , 8M P a .
pw rMw 0,s5.1,50.,13
Krdnisvarykonzolyvyhovi.
5.9Prutpiipojeni obydejnimiSrouby
PosudtepfipojtAhlaobydejnymi
Sroubypodleobr. N6vrhov6sila je Fsa=140kN.
OcelS235,Sroubynepiedepnut6
M16jakosti5.6,standartniotvor O 17, zeuity
=1,30
nezasahuji
do piipoje,y*,
a Tuo=1,45.
erpl
140kN
Pz 60
e,]?,s
pfedpokladfim
posouzeni
Pfipojvyhovujekonstrukdnim
1,5do = 1,5.17= 25,5< e2,
3,0do = 3,0.17= 51,9. Ot .
Urdise sila pisobici na jedenSroub
a r^ a^3
o=sskN.
F ."." = ' * " ' " = g s o oN
4
jednohogroubuve stlihuv diiku (Ml6 jakosti5.6) se urdiz
NevrhoveUnosnost
tabulek[6]
= 41,6kN > F".sa
=35 703N
F,.aa
jednohoSroubuv otladeni(rozhoduje
Navrhov6
Unosnost
plecho tloustce5 mn) se
pronejmensi
vypodita
souiinitela
^
af=
e
A
=-=u.c66.
3 do 3.17
h
1
3 do 4
3.17 4
o = f u o= 5 o o = 1 . g g .
f"
360
d=1,0
a Unosnost
se urdize vztahu
-
-'*=
2 , 5 q t , , d t 2 , 5 . 0 . 5 8s86.0 _ 1 9 _ 5
= 2 g , 2 . 1 g^,r =
/^
= 2e,2
=ff = se,o
kN<F,.sa
xu.
PiipojproMo rozte6enevyhovi.
Prozvetsene
rozteiebude
" = li = ^9- = 0,980(rozhoduje),
3do
o= F, -!= 7o_L=t.tz.
3do 4
3.17 4
o = f o , = 5 o o= 1 . g g .
f,
36
a = 1 , 0,
''*
t 2 . 5 . 0 . 9 8 0 . 3 6 0 . 1 6 . 5 .103
=2,5af,,d=
= 48,7
N=
y*
1,45
=48,7
=ff=as,oxn.
kN>F,.sa
Pfipojprozvet5en6
roztede
vyhovi.
jako
pdfezusestanovi
Navrhova
Unosnost
oslaben6ho
-?!7't 360=144,6.103
N"* =o,s\rcr!,=0,s5'(J50
N=
/ M2
1,30
=144,6kN > Fsa=140 kN.
Prtiez oslabentotvoryvyhovi.
64
5.10TaZenfprut stykovani piedepnutimiSrouby
Stanovte
navrhovou
tnosnostpfipojes vyloudenim
prokluzuna mezitinosnosti,
viz
obr.Srouby
M 20 z materialu
10.9jsoupiedepnuty,
soudinitel
tienill = 0,50.Otuory
jsoupr&mdru,
O 22.f afioje z oceliS 235,yro =1,15, yy6=1,45a y*".,, = 1,30.
2P8-1SOx34O
8xM20-10.9
Piedpinacisila se vypo6it6pro plochujadn EroubuAs = 245 mm2jako
F 0 , 6=60 7 f n A " = 0 I . 1 0 0 0 . 2 4 5 = 1 7 1 , 5 . 1N0.3
I
Pro 6ist'i otryskanynenatlen),'
povrchse uvaiuje se
soudinitelemtieni p=6,5 pro obe tfeci plochy.
Navrhovalnosnost jednoho Sroubu s vyloudenim
prokluzu
(typC) se urdiz rovnice
k" n P
1 , 0. 2 . 0 , 5 0
1,30
1 7 1 ,=
5 1 3 1 , 9k N .
Pro navrhovoulnosnostjednohoSroubuv otladenirozhodujeplech o tloustce
tp=16mm.Unosnost
lze urditz tabulek[6] pro doporuden6
roztedeSroub&M20,
material
S 235a t= 10nm jako
7A
F bR d= 9 4 , 1 . ; = 1 5 0 , 6 k N .
Nerozhoduje.
N6vrhova
priliezuse vypodita
Unosnost
oslaben6ho
ze vztahu
=542,3.103
r,",*=E#L
je
Navrhove
plnehopn:lfezu
6nosnost
65
, ,"""
, ^-
A r '- t a o t g , z s =
ssBB,s.1o3N.
Y,o
1,15
Nerozhoduje.
pilpojerozhoduje
protoze
0nosnost
Sroubii,
O 0nosnosti
=542,3kN.
4FsRd=4'131,9 = 527,6kN < N neLRd
66
5.11Piipoi nosnikupomocirihelniki nastojinE
PosudtepFipojnosnikuihelnikyL 100x 10- 200na stojin6viz obrazek.Konstrukce
je z ocellS 235.SroubyM 20 z materielu
5.6 majiz6vitpo cel6d6lcedfiku,otvory
O21 mm.PiipojpienasisiluVs-- 160kN,yp6= 1,15a Tw =1,45.
ffi
=160xn
Ivso
HE 220B
a) Sroubv
napdsnici
slouou
Nevrhove
[nosnostjednohoSroubu
ve stfihuv zAvituse se urdiz tabulek[6]prolvl20
jakosti5.6jako
F,.aa= 50,7kN.
Nevrhovainosnost jednoho Sroubuv otladeni(rozhodujetlouStka0helniku
pronejmensi
t = 10mm].se vypodfta
soudinitel
a
o=
e, = 45 =g.71
3do 3.21
t u l 6 0
3do 4
I=
0,70
3.21 4
rozhoduje,
5oo =
o =f'o =
1.gg.
f"
360
a=1,0,
2,5a f, d t _ 2,5.0,70360.20.10
= 86,9.103
N = 86,9kN .
1,45
/Mb
RozhodujenAvrhovainosnost5roub0ve smyku,Sestsroub0na p6snicisloupu
pienese
= 6.50,7 = 304,2kN >Vsd =160,0 kN .
6. Fv.Rd
Sroubyna p6snicisloupuvyhovi.
67
b) SroubvnastoiinCnosniku
svislousiloua momentem
od excentricity
Sroubyna stojinenosnikujsou namehany
piipojeni,
vizobr.Momentie
o om m = 9 , 6 k N m
M s d= V s d' e = 1 6 0 1 0 3 ' 6 0 = 9 , 6 ' 1 N
SilaVsdse rozdElina Sroubyna st6n6nosnikurovnomerne
=1s= se.s
r .-. =Y*
r^t.
3
3
pruZn6ho
rozd6lenl
sil ptsobina krajni
Za piedpokladu
vodorovna
silaod momentu
Srouby
=
ip 120
1 0 u= B o , o k N
F... =llso =9,6
p
120
Vislednicesil najedenSroubje
Fn,sa
l-,
l;;
-=96.1kN.
+ Ffsa=,153,3+80,0
Fsa= JFnj56
viz a). JedendvojstliZn!
onosnostjednohoSroubuve smykubylajiz stanovena,
SroubDienese
> Fsd= 96,1kN
.
2.50,7=101,4kN
Navrhove
tnosnostjednohoSroubuv otladenistojinynosniku(t = 11,5mm)se w'i
grcmina=0,70
z , a q t , , o t 2 , 5. 0 , 7 .03 6 0.2 0. 11. 5 ^ ^ ^ " ^ s ^ ,
1,45
=99,9kN > Fsa=96,1kN
Navrzenypiipoj nosniku0helnikyvyhovi.
od
Literatura
Navrhovani
ocetovych
konstrukci,
eiist 1-'t Obecna
[1] CSNP ENV1993-1-1,
pravidla
a pravidlapropozemnistavby,CSNI,Prahal994,s. 370.
ocelovych
konstrukci,
east 1-1 Obecna
[2] CSNP ENV1993-1-l/A2,Navrhov6ni
pravidla
pravidla
pro
pozemni
a
stavby,ZmenaA2,CSNI,Praha2000,s. 120.
'1994-1-1,Navrhoveniocelobetonowchkonstrukci,east 't-1
[3] CSNP ENV
Obecn6pravidla
a pravldlapropozemnistavby,eNl, Praha1994,s. 211.
ocelowch
konstrukci,
eSNl,Praha1998,s. 134.
[4] eSN73 1401,Navrhovani
J.: Ocelov6konstrukce,
CVUT,Praha2004,s. 144,ISBN80-01[5] Studnidka,
02942-5.
Tabulky,CVUTPraha,2004.
[6] Vran!,T. - Wald,F.:Ocelov6konstrukce,
m
Studnidka,
J.: Ocelobetonov6
konstrukce
20,CVUT,Praha2002,s. 131,|SBN
80-01-01743-5.