ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΙΙΙ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΕΛΙΔΑ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ 3

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 4

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΦΟΡΤΙΑ ΕΠΙ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 6

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΙΣΤΕΓΑΣΜΑΤΟΣ 21

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΕΓΙΔΑΣ 22

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΩΝ ΑΝΤΙΑΝΕΜΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ 33

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΩΝ ΑΝΤΙΑΝΕΜΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ 39

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΕΦΑΛΟΔΟΚΟΥ 43

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΕΤΩΠΙΚΩΝ ΣΤΥΛΩΝ 48

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΓΚΑΡΣΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ 55

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΖΕΥΚΤΟΥ 60

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ 78

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12: ΠΡΟΜΕΤΡΗΣΗ ΥΛΙΚΩΝ 91

2

TEXNIKH E ΚΘΕΣΗ

Η συγκεκριμένη κατασκευή βρίσκεται στην περιοχή της Ξάνθης. Πρόκειται για υπόστεγο και προορίζεται για αποθηκευτικό χώρο. Ο φορέας του κτιρίου είναι χαλύβδινος με γαλβανισμένο χάλυβα ποιότητας S235 κατά το πρότυπο ΕΝ 10025-2. Ως μεσα σύνδεσης θα χρησιμοποιήθουν κοχλίες από χάλυβα ποιότητας 8.8. Η περιοχή εντάσσεται σε κατηγορία εδάφους ΙΙ κατά ΕC 1. Στην περιοχή δεν υπάρχει σεισμική επικινδυνότητα οπότε ο σχεδιασμός θα γίνει χωρίς απαιτήσεις αντισεισμικότητας. Για τον υπολογισμό των φορτίων χιονιού η περιοχή της Ξάνθης εντάσσεται στη Ζώνη Β με υψόμετρο 75m. Ως κινητό φορτίο από ανθρώπους στη στέγη λαμβάνεται το επιβαλλόμενο φορτίο δηλαδή έχουμε Κατηγορία Η. Ο σχεδιασμός θα γίνει με βάση την τελευταία έκδοση των ευρωκωδίκων:

ΕC 1 για τον προσδιορισμό των δράσεων επί της κατασκευής ΕC 2 για το σχεδιασμό της θεμελίωσης EC 3 για το σχεδιασμό του χαλύβδινου σκελετού

Η θεμελίωση της κατασκευής θα γίνει σε γαιώδες έδαφος με μεμονωμένα πέδιλα τα οποία συνδέονται μεταξύ τους κατά την κάθετη στο ζευκτό διεύθυνση με συνδετήρια δοκάρια. Η επίχωση θα γίνει με αμμοχόλικο 3Α ώστε να διαθέτει επαρκεί αντοχή για να αντέξει από την καταπόνηση του βιομηχανικού δαπέδου. Πάνω από την απίχωση θα διαστρωθεί βιομηχανικό δάπεδο με πάχος περίπου 10cm που θα καλύπτει τις βάσεις των υποστυλωμάτων. Για τον οπλισμό της θεμελίωσης θα χρησιμοποιηθεί χάλυβας B500C. Το υλικό της θεμελίωσης θα είναι σκυρόδεμα ποιότητας C20/25 με κάθιση κατηγορίας S2. Οι συγκολλήσεις όπου απαιτούνται θα πραγματοποιηθούν εργοστασιακά από πιστοποιημένους συγκολλητές κατά την ευρωπα΄ι΄κή προδιαγραφή ΕΛΟΤ EN 719. Στα χαλύβδινα στοιχεία θα γίνει αμμοβολή για καλύτερο καθάρισμα της επιφάνειας. Για αντιδιαβρωτική προστασία θα γίνει επιψευδαργύρωση των επιφανειών εργαστασιακά.Η ανέγερση θα γίνεται με την εξής σειρά: Πρώτα θα τοποθετούνται τα υποστυλώματα του πλαισίου. Στη συνέχεια θα γίνεται τοποθέτηση των κατακορύφων αντιανεμίων συνδέσμων μαζί με την κεφαλοδοκό, με σκοπό τη στατική εξασφάλιση των υποστυλωμάτων εκτός επιπέδου. Μετά συναρμολογείται το ζευκτό και συνδέεται με το υποστύλωμα. Μεταξύ δύο διαδοχικών πλαισίων τοποθετούνται οι τεγίδες καθώς και ο εγκάρσιος σύνδεσμος που συνδέει τους δύο μεσαίους ορθοστάτες. Στο τέλος έρχονται να συνδεθούν οι οριζόντιοι αντιανέμιοι σύνδεσμοι. Τέλος το επιστέγασμα της επικάλυψης και της πλαγιοκάλυψης είναι τραπεζοειδήςγαλβανισμένη λαμαρίνα με διπλό φύλλο που ανάμεσα παρεμβάλλεται μονωτική στρώση παπλώματος υαλοβάμβακα πάχους 8cm. Το επιστέγασμα θα βιδωθεί πάνω στις τεγίδες σε όσον το δυνατόν περισσότερες θέσεις. Η συνδεση θα γίνει με τρυπανόβιδες.

ΤΣΟΥΚΑΛΑ ΔΗΜΗΤΡΑ

ΞΑΝΘΗ 25/02/2012

3

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΤΟΨΗΣ ΚΤΙΡΙΟΥ

Μήκος L1=34m Μήκος L2=55m Υψος υποστυλώματος μέχρι το κάτω πέλμα ζευκτού Η=6m

ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΖΕΥΚΤΟΥ

Αποστάσεις μεταξύ ζευκτών: 4m≤ l ≤5.5m έστω l=5m → n1= (55/5) → n1= 11άρα έχουμε n1+1=12 ζευκτά Απόσταση μεταξύ ορθοστατών 1.5m≤ α1≤ 2.2m έστω α1=2m → 2n2=(L1/α1)→ 2n2=17 άρα διόρθωση α1=2.125m και έχουμε συνολικά 2n2+1=17 ορθοστάτες Υψος ακραίου ορθοστάτη ho=((1/35)-(1/20)) L1 → 0.97m≤ ho≤1.7m → ho= 1m Υψος μεσαίου ορθοστάτη h=((1/12)-(1/8)) L1 → 2.83m≤h≤4.25m → h=3m Γωνία μεταξύ 1ης διαγωνίου και κάτω πέλματος φ1: 35ο ≤φ1≤ 50ο είναι

arctan(ho/α1)= arctan(1/2.125) =25.201ο= φ1 not okΓια ho=1.5m είναι φ1= 35.2ο ok Γωνία κλίσης άνω πέλματος φ3: 4ο ≤φ3≤ 12ο για γαλβανισμένη λαμαρίνα. Έχουμε

tanφ3=((h-ho)/(0.5L1))tanφ3=((3-1.5)/(0.5*34)) → φ3=5.04o ok Υψομετρική διαφορά μεταξύ πρώτου και πρότελευταίου ορθοστάτη:ΔV7=(0.5L1-α1)tanφ3 → ΔV7=(0.5*34-2.125)tan5.04o → ΔV7=1.31m → ΔV7=1.3m h7= ho+ΔV7 → h7= 1.5m + 1.3m → h7= 2.8m

L2=55m

A

Γ

Β Δ

4

L1=34m

Γωνία μεταξύ τελευταίας διαγωνίου και κάτω πέλματος φ2: φ2 ≤ 60ο είναι φ2=arctan(2.8/2.125) → φ2= 52.8o okΆρα ακραίος ορθοστάτης ho=1.5m μεσαίος ορθοστάτης h8=3m είναι v1=α1tanφ3 → v1= 0.2 m oπότε για το ύψος του κάθε ορθοστάτη ισχύει:

ho=1.5m 1oς ορθοστάτης (ακραίος)

h1=1.7m 2oς ορθοστάτης



h4=2.3m 5oς ορθοστάτης h5=2.5m 6oς ορθοστάτης



h8=3m 9oς ορθοστάτης (μεσαίος)

5

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

ΦΟΡΤΙΑ ΕΠΙ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

1)ΕΠΙΒΑΛΛΟΜΕΝΑ ΦΟΡΤΙΑ ΣΤΗ ΣΤΕΓΗ ΓΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ(π χ ΙΔΙΟ ΒΑΡΟΣ ΕΡΓΑΤΩΝ κτλ)

q= 0.5 KN/m2 κατηγορία Η κατά EC1

2)ΧΙΟΝΟΦΟΡΤΙΣΗ

Η περιοχή της Ξάνθης ανήκει στη ζώνη II άρα sk,0=0.8 KN/m2 Yψόμετρο ξάνθης: Α=75m Άρα sk= sk,0*(1+(A/917)2) → sk=0.805 KN/m2

s= μi*Ce*Ct*sk

Ce=1, Ct=1, μi=0.8Άρα s=0.644KN/m2

3)ΑΝΕΜΟΦΟΡΤΙΣΗ

Θεμελιώδης τιμή της βασικής ταχύτητας: vb,o=27m/s Bασική ταχύτητα ανέμου vb: vb=cdir cseason vb,o

ρ=1.25kg/m3 cdir= cseason=1 και vb=27m/s βασική πίεση ταχύτητας: qb=ρvb

2/2 → qb= 0.456 KN/m2

και πίεση ταχύτητας αιχμής: qp(z)=ce(z)qb

συντελεστής έκθεσης ce(z)=2.6 είναι h<b με h=9m και b=34m ze=hκαι κατηγορία εδάφους ΙΙ και ύψος κατασκευής 9m άρα qp(z)=1.19KN/m2

Η τελική τιμή του φορτίου σε κάθε περίπτωση θα υπολογίζεται ως εξής: w= qp(z)*(cpe-cpi) ή w= qp(z)*(cpe+cpi) ανάλογα με το αν είναι ετερόσημα ή ομόσημα αντίστοιχα ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΑΝΕΜΟΥ ΓΙΑ ΚΑΘΕ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΕΜΟΥ

θ=0ο

e=min(b,2h) → e=min(55,2*9) → e=18m

I)KATAKOΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ

για d=34m είναι e<d άρα η όψη χωρίζεται σε τρεις ζώνες Α, Β και C με:

Α:e/5=3.6m

B:4e/5=14.4m

6

Α Β C

C:d-e=16m

θ=0ο h=9m

e/5=3.6m 4e/5=14.4m d-e=16m

b=55m θ=0ο

7

όψη d=34m

b=55m θ=0ο

D E

Συντελεστές εξωτερικής πίεσης

Για h/d=0.265

Α:cpe10= -1.2 B:cpe10= -0.8C:cpe10= -0.5D:cpe10= 0.702E:cpe10= -0.304

II)ΣΤΕΓΗ

8

F e/4=4.5m

θ=0ο G H J I 41m

F e/4=4.5m e/10= 1.8m 13.45m 1.8m 13.45m Συντελεστές εξωτερικής πίεσης

Ζώνη F εμβαδό: Α=8.1m2 για cpe,1=-2.5 και cpe,10=-1.7 είναι cpe=cpe,1+(cpe,10-cpe,1)logA → γιατί 1m2≤A≤10m2

άρα cpe=-1.77

G: cpe,10=-1.2H: cpe,10=-0.6J: cpe,10=0.2I: cpe,10=-0.6

Συντελεστές εσωτερικής πίεσης

Ανάλογα με τη φορά της δύναμης λαμβάνουμε σε κάθε περίπτωση τη δυσμενέστερη από τις τιμές cpi=0.2 ή cpi=-0.3

KATAKOΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ-ΣΥΝ/ΣΤΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

9

-1.2 -0.8 -0.5 A B C

0.70 D E -0.3

ΣΤΕΓΗ-ΣΥΝ/ΣΤΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

10

-1.77 F

-1.2 -0.6 0.2 -0.6

G H J I

-1.77 F

θ=90ο d=55m

θ=90ο

b=34m

όψη

e=min(b,2h) → e=min(34m,18m) → e=18m

I)KATAKOΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ

11

e<d άρα :

D E

e/5=3.6m 4e/5=14.4m d-e=37m

A B C

Συντελεστές εξωτερικής πίεσης h/d= 0.16 άρα Α:cpe10= -1.2 B:cpe10= -0.8C:cpe10= -0.5Ε:cpe10= -0.3

II)ΣΤΕΓΗ

12

e/4=4.5m F

H I 12.50m G

12.50m G H I

e/4=4.5m F

e/10=1.8m 7.2m 46m

e/2=9m


F: cpe=-1.6G: cpe,10= -1.3H: cpe,10= -0.7I: cpe,10= -0.6

KATAKOΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ-ΣΥΝ/ΣΤΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

-1.2 Α -0.8 Β -0.5 C

-0.3

Ε

-0.5 C -1.2 A -0.8 B

13

ΣΤΕΓΗ-ΣΥΝ/ΣΤΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

-1.6 F

-1.3 -0.7 -0.6 G H I

-1.3 -0.7 -0.6 G H I

F

-1.6

θ=-90ο

e=min(b,2h) → e=18m

d=55m

θ=-90ο

b=34m

I)KATAKOΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ e<d

C B A

14

d-e=37m 4e/5=14.4m e/5=3.6m

D


h/d=0.16

Α:cpe10= -1.2 B:cpe10= -0.8C:cpe10= -0.5D:cpe10= 0.7

-1.2

15

-0.8 B A -0.5 C

D

0.7

-0.5 C -0.8 B -1.2 A

II)ΣΤΕΓΗ

7.2m 46m e/10=1.8m

e/4=4.5m -0.6 -0.7 F -2.35 -1.3 12.50m I H G

-1.3 12.50m -0.6 -0.7 G

I H F -2.35 e/4=4.5m

e/2=9m


F: cpe= -1.6G: cpe,10= -1.3H: cpe,10= -0.7I: cpe,10= -0.6

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ

θ=0ο

16

-0.3

-0.3 -0.3

θ=90ο

0.2

0.2

0.2

θ=-90ο

-0.3

17

-0.3

-0.3

ΤΕΛΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ

θ=0ο

Ι)ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΙ ΤΟΙΧΟΙ

-0.9 Α -0.5 Β -0.2 C

18

D E

1.05 -0.05

II)ΣΤΕΓΗ

-1.47 F

19

G H J I

-1.7 -0.3 0.5 -0.3

-1.47 F

θ=90ο


-1.4 A B -1

20

-0.7 C

E

-0.5

-1.4 -0.7 C A B -1

II)ΣΤΕΓΗ

F-1.8

-1.5 -0.9 -0.8 G H I

-1.5 -0.9 -0.8 G H I

F-1.8

θ=-90ο


21

C -0.2 B -0.5 A -0.9

D 1

C -0.2 B -0.5 A -0.9

II)ΣΤΕΓΗ

-0.9 I -1.0 F -2.05 H G -0.9

-0.9 I H -1.0 -0.9 G F -2.05

KE ΦΑΛΑΙΟ 3 ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΙΣΤΕΓΑΣΜΑΤΟΣ

Το επιλεγόμενο φύλλο επιστεγάσματος θα είναι από γαλβανισμένη λαμαρίνα με τραπεζοειδή διατομή.Το επιστέγασμα θα αποτελείται από διπλή τραπεζοειδή λαμαρίνα με μόνωση 8cm από πετροβάμβακα ανάμεσα στις λαμαρίνες. Η διατομή του και οι διαστάσεις του θα είναι τέτοιες ώστε να αντέχει σε δύο περιπτωσεις φορτίσεων:

22

i)Με ανεμοφόρτιση της στέγης με φορά προς τα κάτω σε συνδυασμό με χιονοφόρτιση καιii)Χωρίς χιονοφόρτιση αλλά με αναρροφητικό φορτίο ανέμου

Φορτία που ασκούνται επί του επιστεγάσματος: Ιδιο βάρος χαλυβδόφυλλου (επί 2) Βάρος μόνωσης Χιονοφόρτιση Φορτίο ανέμου Επιβαλλόμενο φορτίο

Φορτίο χιονιούs= 0.644KN/m2

Επιβαλλόμενο φορτίο q= 0.4KN/m2

Φορτίο ανέμουΕξωτερική πίεση: we= (0.2-(-0.3))*1.05 → we= 0.525 KN/m2

Eσωτερική πίεση: wi=(0.2-(-1.8))*1.05 → wi= -2.1KN/m2

Προεπιλέγουμε λαμαρίνα πάχους 0.6 mm άρα από τους πίνακες της εταιρείας παραγωγής παίρνουμε βάρος με αλληλοκάλυψη 6.72 kg/m2 Για διπλή λαμαρίνα είναι gιβ= 2*6.72=13.44kg/m2

Χιόνι+άνεμος+επιβαλλόμενο=157 kg/m2 συνολικό φορτίο= (157+13.44)kg/m2 = 170.44kg/m2 σε περίπτωση εσωτερικής υποπίεσης : wi= -2.1KN/m2 → wi= - 210 kg/m2 συνολικό φορτίο επιστεγάσματος : G= wi+ gιβ= -195.56kg/m2

για άνοιγμα τεγίδων περίπου 1.90m μέγιστο επιτρεπόμενο βάρος Gεπ=216.6kg/m2

Σε κάθε περίπτωση ισχύει Gεπ>G

KE ΦΑΛΑΙΟ 4

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΕΓΙΔΑΣ

Oι τεγίδες καλούνται να αναλάβουν τα φορτία του επιστεγάσματος και το ίδιο βάρος τους.Πάνω τους σε όσον το δυνατόν περισσότερες θέσεις βιδώνεται το θερμομονωτικό πανέλο.Οι δυσμενέστερα καταπονούμενες τεγίδες είναι οι ενδιάμεσες.Οι τεγίδες εδώ διατάσσονται σε αποστάσεις των 1.90m.

23

Κατανομή φορτίων στις τεγίδες

Χιόνι: s=0.644 KN/m2 → s=0.644*1.90 KN/m→ s=1.23KN/m Ανεμος:i)Eξωτερική πίεση we=0.525KN/m2 → we=0.525*1.90 KN/m→

we= 1KN/m2 ii)Πίεση αναρρόφησης:wi=-2.1KN/m2→ wi=-2.1*1.90KN/m→ wi=-4KN/m Eπιβαλλόμενο φορτίο: q=0.4KN/m2 → q=0.4*1.90 KN/m → q=0.76KN/m Ιδιο βάρος χαλυβδόφυλλου: gιβχ=0.1344ΚΝ/m2→ gιβχ=0.1344*1.90KN/m → gιβχ=0.26KN/m Iδιο βάρος τεγίδας: επιλέγουμε διατομή IPE160 με βάρος ανά τρέχον μέτρο

G=15.4kg/m → gιβτ=0.158ΚΝ/m

Aρα: Μόνιμα φορτία: -Ιδιο βάρος τεγίδας: gτ=0.158ΚΝ/m- Ιδιο βάρος χαλυβδόφυλλου: gχ=0.26ΚΝ/m άρα συνολικά g=0.418KN/m

Mεταβλητά φορτία: - χιόνι:s=1.23KN/m με μειωτικό συντελεστή για τιμή συνδυασμούψο=0.5-άνεμος: we=1KN/m και wi=-4KN/m → ψο=0.6-επιβαλλόμενο: q=0.76ΚΝ/m→ ψο=0

Συνδυασμοί δράσεων για σχεδιασμό στην ΟΚΑ

- Α περίπτωση (ανεμοπίεση προς τα κάτω)

i)Κυρίαρχο το q: p1=1.35g+1.5q+1.5ψοs+1.5ψοwe → p1=(1.35*0.418+1.5*0.76+1.5*0.5*1.23+1.5*0.6*1)KN/m→ p1=3.53KN/mii)Κυρίαρχο το s: p2=1.35g+1.5*ψοq+1.5s+1.5ψοwe → p2=(1.35*0.418+1.5*0*0.76+1.5*1.23+1.5*0.6*1)KN/m→ p2=3.23KN/miii)Κυρίαρχο το we: p3=1.35g+1.5ψοq+1.5ψοs+1.5we → p3=(1.35*0.418+1.5*0*0.76+1.5*0.5*1.23+1.5*1)KN/m → p3=2.9KN/m

- B περίπτωση (ανεμοπίεση προς τα πάνω)

Για να βρισκόμαστε προς τη μεριά της ασφάλειας θα συμπεριλάβουμε στα μόνιμα φορτία μόνο το ίδιο βάρος της τεγίδας.Εδώ τα μόνιμα φορτία και τα υπόλοιπα μεταβλητά είναι αντίθετης φοράς από το φορτίο αναρρόφησης. Αρα δρουν μη δυσμενώς στη δράση της αναρρόφησης. Οπότε στα υπόλοιπα μεταβλητά φορτία τίθεται συντελεστής ψο=0 και στο ίδιο βάρος της τεγίδας συντελεστής γg=1.00.Ουσιαστικά η διαστασιολόγηση θα γίνει για τη φάση της κατασκευής οπου δεν έχουμε τοποθετήσει το πανέλο και μπορεί να έχουμε και φορτίο αναρρόφησης.Οπότε ο συνδυασμός είναι ο ακόλουθος: p4=gτ+1.5wi → p4=(0.158-1.5*4)KN/m →p4=-5.84KN/m Θα γίνει η επίλυση της τεγίδας για φόρτιση p4 για έλεγχο επάρκειας της τεγίδας και για φόρτιση p1 για εύρεση των αντιδράσεων στους κόμβους του ζευκτού.Δηλαδή-p1=3.53KN/m-p4=-5.9KN/m

24

Μόρφωση στατικού συστήματος τεγίδας

Το επιλεγόμενο στατικό σύστημα της τεγίδας είναι δοκός gerber με αρθρώσεις (αποκατάσταση συνέχειας μεταξύ των στοιχείων) στα σημεία στήριξης πάνω στο ζευκτό:

5m

Αντιδράσεις μεταβιβαζόμενες στους κόμβους του ζευκτού από κάθε τεγίδα για κάθε φορτίο

Άνοιγμα τεγίδας l=5mΑντιδράσεις για κάθε φορτίο:-Μόνιμο: g=0.416KN/m Μεσαία τεγίδα: Gμ=2*(gl/2) → Gμ=2.1ΚΝ Ακραία τεγίδα: Gα=1.05ΚΝ-Μεταβλητά:

Χιόνι: s=1.23KN/mMεσαία; Sμ=6.15ΚΝΑκραία: Sα=3.1ΚΝ

Ανεμος: we=1ΚΝ/mMεσαία: Wμ=5ΚΝΑκραία: Wα=2.5ΚΝ

Επιβαλλόμενο: q=0.4KN/mΜεσαία: Qμ=2ΚΝΑκραία: Qα=1ΚΝ

Στατική επίλυση για φόρτιση p 4

p4= -5.84KN/m

5m

Μεγέθη σχεδιασμού

25

Ροπή: ΜED= (p4*l2)/8 → ΜED= 18.45KNm Tέμνουσα: VED=(p4*l)/2→ VED= 14.75KN

Εχουμε επιλέξει διατομή IPE160 της οποίας τα χαρακτηριστικά φαίνονται παρακάτω:

Υψος(h): 160 mmΠλάτος(b): 82 mmΠάχος κορμού(tw): 5 mmΠάχος πέλματος(t f): 7.4 mmΑκτίνα τόξου προσαρμογής(r): 9 mmΚαθαρό ύψος κορμού (d): 127.2 mmΣυνολικό ύψος κορμού (h w): 145.2 mmΣυνολικό εμβαδόν διατομής(Α): 20.09 cm2

Επιφάνεια διατμήσεως(Α v): 9.66 cm2

Ροπή αδράνειας ως προς τον ισχυρό άξονα (Ι y):

869.3 cm4

Ελαστική ροπή αντίστασης (Wely):

108.7 cm3

Πλαστική ροπή αντίστασης (W ply):

123.9 cm3

Ροπή αδράνειας ως προς τον ασθενή άξονα (Ι z):

68.31 cm4

Ελαστική ροπή αντίστασης (Welz):

16.66 cm3

Πλαστική ροπή αντίστασης (W plz):

26.1 cm3

Παράμετρος διατομής για πλαγιο-στρεπτικό λυγισμό(i LT )

1.84 cm

Παράμετρος διατομής για πλαγιο-στρεπτικό λυγισμό(a LT )

33.17cm

Σταθερά στρέψης (Ι t) 3.60 cm4

Σταθερά στρέβλωσης (Ι w) 3960 cm6

Iσχύει: c=0.5(b-tw)-r → c=(0.5*(82-5)-9) mm → c=29.5mm

26

Η τεγίδα είναι κεκλιμένη ακολουθώντας την κλίση της στέγης οπότε σχηματίζει με την οριζόντια διεύθυνση γωνία ίση με τη γωνί κλίσης της στέγης.Για το λόγο αυτό θα καταπονείται από διαξονική κάμψη. Άρα για τις συνιστώσες ισχύει:-Τέμνουσες: VEDy=VEDcosφ3 → VEDy= 14.68ΚΝ VEDz=VEDsinφ3 → VEDz= 1.5KN-Ροπές: ΜEDy=MEDcosφ3 → ΜEDy= 18.35ΚΝm ΜEDz=MEDsinφ3 → ΜEDz=1.83KNm

K ατηγοριοποίηση διατομής

Πέλμα: c=29.5mm και tf=7.4mm

Χρησιμοποιούμε χάλυβα ποιότητας S235 με fy=23.5KN/cm2

Είναι

Και έχουμε για κάθε τμήμα:

-Πέλμα:

→ κλάση πέλματος:1

-Κορμός: hw=145.2mm και tw=5mm άρα

→ κλάση κορμού:1

→ κλάση διατομής: 1

Ελεγχος σε υστέρηση διάτμησης

bo=c → bo=29.5mm

27

Ελεγχος σε κάμψη

-Κατά y

-Κατά z

Ελεγχος σε διάτμηση

-Κατά y

-Κατά z

Ελεγχος σε σημαντική διάτμηση

Ισχύει σε κάθε περίπτωση

Επομένως δεν υπάρχει σημαντική διάτμηση

Ελεγχος σε πλαγιοστρεπτικό λυγισμό

Στην τεγίδα δρουν εκτός από τα κατακόρυφα φορτία προς τα κάτω και φορτία με φορά προς τα πάνω.Αυτό σημαίνει ότι στο θλιβόμενο πέλμα στη δεύτερη περίπτωση δεν παρέχεται πλευρική αντιστήριξη από το χαλυβδόφυλλο και επομένως θα έχει πιθανόν έντονη καταπόνηση από πλαγιοστρεπτικό λυγισμό αφήνοντάς το με μήκος λυγισμού L=5m.Για το λόγο αυτό μπορούμε να του εξασφαλίσουμε πλευρική αντιστήριξη κατά μήκος τοποθετώντας στο μεσο του μήκους τους ντίζες Φ12 που θα συνδέουν τη μια τεγίδα με την άλλη. Αρα το φαινόμενο θα εξετασθεί σε μήκος L=2.5m.

28

Για την κρίσιμη ροπή ισχύει:

με τα εξής :

K=1

K

w

=1

C

1

=1.132

E=21000 KN/cm

2

I

z

=68.33 cm

4

L=2.5 m

I

w

=3960 cm

6

I

t

=3.6 cm

4

G=8100 KN/cm

2

Αρα είναι

→ =35.04ΚΝmΕπίσης για τη λυγηρότητα του πλαγιοστρεπτικού λυγισμού ισχύει:

29

→

λLT= 85.6 και αδιάστατη λυγηρότητα

Άρα για το μειωτικό συντελεστή του πλαγιοστρεπτικού λυγισμού ισχύει:

Ροπή αντοχής σε πλαγιοστρεπτικό λυγισμό:

ok

Ελεγχος σε διατμητικό λυγισμό

Ελεγχος σε διαξονική κάμψη

→ → 0,93<1 ok

Ελεγχος σε φαινόμενα τοπικής αστάθειας

το μήκος δύσκαμπτης έδρασης είναι ίσο με το μισό πλάτος της

κοιλοδοκού που συνθέτει το άνω πέλμα του ζευκτού.Αυτό γιατι στο σημείο αυτό

γίνεται η αποκατάσταση των τεγίδων μεταξύ τους άρα κάθε τεγίδα πατάει περίπου στο

μισό του πλάτους της κοιλοδοκού.

PED=14,6 KN

30

Έστω τότε

Άρα ο μειωτικός συντελεστής είναι

Άρα αντοχή έναντι του φαινομένου:

Λυγισμός πέλματος στο επίπεδο του κορμού

31

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΕΓΙΔΩΝ

Οι τεγίδες συνδέονται μεταξύ τους αρθρωτά πάνω στο ζευκτό μέσω μιάς λεπίδας η οποία βιοδώνεται στον κορμό και η οποία όντας στραντζαρισμένη καταλήγει στο άνω πάλμα του ζευκτού όπου και μεταφέρει τα φορτία στους κόμβους.Η λεπίδα συγκολλάται στο κάτω μέρος της με το άνω πέλμα του ζευκτού. Οπότε θα πρέπει να γίνουν οι εξής έλεγχοι:-της κοχλίωσης μεταξύ λεπίδας και κορμού-της επάρκειας της λεπίδας και του κορμού με τις οπές έναντι των φορτίωνΚαι της συγκόλλησης της λεπίδας στο άνω πέλμα του ζευκτού.Ποιότητα κοχλιών: Μ16,8.8 με do=18mm ,As=1.57cm2 Διαστάσεις λεπίδας: πλάτος 85mm ύψος 90mm και πάχος 5mmΜεταβιβαζόμενο φορτίο VEDy=14.68 KN

Αποστάσεις μεταξύ οπών στη λεπίδα

mine1

=1.2do → mine1

=1.2x18=2.16cm

maxe1

=8cm

mine2

=1.2do→ mine2

=1.2x18=2.16cm

maxe2

=8cm

minp1

=2.4do → minp1

=2,4x18=4.32cm

maxp1

=14cm

32

e1

=2.25cm (ok)

e2

=2.5cm (ok)

p1

=4cm (ok)

στη δοκό έχουμε e1

=2.20cm (ok)

Κατανομή δυνάμεων στους κοχλίες

VEDy=14.68 KN και ροπή λόγω εκκεντροτήτων ΜΕD= VEDy e→ ΜΕD=14.68*(4.25*0.5) KNcm και VED=7.34KN το κατακόρυφο φορτίο σε κάθε

μόρφωμαΓια την πολική ροπή αδράνειας κάθε μορφώματος έχουμε:

Αρα συνολικό φορτίο =14,27ΚΝ

ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΚΟΧΛΙΩΣΗΣ

Ελεγχος αντοχής σε διάτμηση

Ελεγχος αντοχής σε σύνθλιψη άντυγας οπής

33

Άρα έχουμε:

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΛΕΠΙΔΑΣ

Ελεγχος αντοχής λεπίδας σε διάτμηση

Κριτήριο θεώρησης οπών:

Άρα λαμβάνονται υπόψη οι οπές

Ενεργό εμβαδόν:

Άρα έλεγχος επάρκειας:

Ελεγχος για σημαντική διάτμηση

άρα δεν έχουμε σημαντική διάτμηση


ΜED=31.2 KNcm Κριτήριο για τη μη θεώρηση των οπών:

34

→

Άρα θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι οπές άρα:

Για την πλαστική ροπή αντίστασης ισχύει:

Άρα αντοχή σε κάμψη:

Ελεγχος σε διατμητική απόσχιση

Άρα τέμνουσα αντοχής σε απόσχιση:

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΔΟΚΟΥ

Η δοκός έχει μεγαλύτερες διαστάσεις από τη λεπίδα άρα εφόσον ικανοποιούνται οι έλεγχοι στη λεπίδα θα ικανοποιούνται και στη δοκό

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΩΝ

Ακτίνα συγκόλλησης Μήκος συγκόλλησης Εμβαδό

35

Τάση σχεδιασμού

KE ΦΑΛΑΙΟ 5

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΩΝ ΑΝΤΙΑΝΕΜΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

Αντιανέμιοι σύνδεσμοι οριζόντιοι και κατακόρυφοι διατάσσονται ανά δύο φατνώματα στην κάτοψη.Σκοπός τους είναι η ανάληψη των εγκάρσιων φορτίων ανέμου και σεισμού καθως και να προσδώσουν υπερστατικότητα στην κατασκευή κατά την εγκάρσια διεύθυνση.Η δύναμη που παραλαμβάνουν θα υπολογιστεί με τριγωνική κατανομή.Στο κατωτέρω σχήμα φαίνεται η διάταξη των οριζοντίων αντιανεμίων στην κάτοψη καθώς και η μορφή με την οποία κατανέμονται οι δυνάμεις:

F4 Δ

F3

Γ

F2

36

B

F1

A

Μετωπικό φορτίο ανέμου: w=(0.3-(-0.7))*1.05 KN/m2

Θεωρούμε ότι η προσβαλλόμενη επιφάνεια είναι η επιφάνεια του ζευκτού

1m 3m

34m

Άρα για το εμβαδό της προσβαλλόμενης επιφάνειας ισχύει:

Άρα η δύναμη η προσπίπτουσα είναι :

Εύρεση ποσοστού κατανομής δύναμης

37

Άρα

Αρα δυνάμεις στους αντιανέμιους:

Άρα ο ακραίος αντιανέμιος της πρώτης σειράς παραλαμβάνει δύναμη:

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

Επιλέγεται διατομή SHS 40x40x2.5 με Α=3.68cm

2

38

Και μήκος διαγωνίου

Κατηγοριοποίηση διατομής

ε=1 για S235

→ κατηγορία διατομής: κλάση 1

Ελεγχος σε θλίψη

Ελεγχος σε εφελκυσμό

Ελεγχος σε καμπτικό λυγισμό

Ακτίνα αδρανείας i=1.52cmτο στοιχείο θεωρείται αμφιαρθρωτό οπότε μήκος λυγισμού:

λυγηρότητα:

Αδιάστατη λυγηρότητα:

Έχουμε κιβωτιοειδή διατομή άρα χρησιμοποιούμε καμπύλη λυγισμού a

Άρα χ=0.19→

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΥ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥ

39

Εχουν τοποθετηθεί κοχλίες ποιότητας Μ16,8.8

Ελάχιστες αποστάσεις μεταξύ οπών

Λεπίδα Λ10

Λεπίδα Λ1

Λεπίδα Λ2 (κομβοέλασμα)



Δύναμη σχεδιασμού: FvED=0.5*10.26KN=5.13KN

Ελεγχος σε σύνθλιψη άντυγας οπής

Ο έλεγχος είναι κοινός και για τις τρεις λεπίδες οπότε έχουμε για

40

Άρα η δύναμη αντοχής θα είναι:

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΛΕΠΙΔΩΝ


Λεπίδα Λ10

ΝED=10.26 KN

Λεπίδα Λ1

ΝED

=2*20.51 KN → ΝED

=41.02 KN

Λεπίδα Λ2

ΝED

=41.02 KN

41


Λεπίδα Λ10

Λεπίδα Λ1

Η λεπίδα Λ2 έχει μεγαλύτερο πλάτος από τη Λ1.Οπότε εφόσον ικανοποιούντααι οι έλεγχοι στη Λ1 θα ικανοποιούνται και στη Λ2.


Λεπίδα Λ10

αw=5mm και lw=2*6=12cmAw=6cm2 Τάση σχεδιασμού:

Λεπίδα Λ1


42

KE ΦΑΛΑΙΟ 6

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΩΝ ΑΝΤΙΑΝΕΜΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

Ο σχεδιασμός των κατακόρυφων αντιανέμιων συνδέσμων θα γίνει με τον ίδιο τρόπο με των οριζοντίων. Η κατανομή της δύναμης πάλι θα γίνει τριγωνικά..Τα ποσοστά κατανομής κατά μήκος είναι πάλι τα ίδια γιατί εκεί που υπάρχουν οριζόντιοι σύνδεσμοι διατάσσονται και κατακόρυφοι.Ως προσβαλλόμενη επιφάνεια θεωρούμε εκείνη κάτω από το ζευκτο με διαστάσεις 30.5x6 m2 Δύναμη ανέμου w=1.05KN/m2 Και εμβαδό επιφάνειας: Ε=hL1→ E=183 cm2 άρα Fολ=wE=192.15 KN

Κατανομή δυνάμεων

F1=98.05 KNF2=63.44 KNF3=28.84 KNF4=1.92 KN

Το κάθε χιαστί στην πρώτη σειρά δέχεται δύναμη

Η κεφαλοδοκός παραλαμβάνει δύναμη P=49KN

Ενώ το χιαστί

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

Επιλέγεται διατομή SHS 70x70x3 με Α=7,94 cm

2

και i=2,73 cm


43



το στοιχείο θεωρείται αμφιαρθρωτό οπότε μήκος λυγισμού:

λυγηρότητα:


Έχουμε κιβωτιοειδή διατομή άρα χρησιμοποιούμε καμπύλη λυγισμού a

Άρα χ=0.507→

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΥ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥ



Λεπίδα Λ4

44

Λεπίδα Λ6

Λεπίδα Λ5



Δύναμη σχεδιασμού: FvED=38,28 KN



45




Λεπίδα Λ6

ΝED=76,55 KN

Λεπίδα Λ5

ΝED

=2*49 KN → ΝED

=98 KN

Λεπίδα Λ4

ΝED

=76,55 KN

46


Λεπίδα Λ6

Λεπίδα Λ5

Η λεπίδα Λ4 έχει μεγαλύτερο πλάτος από τη Λ6.Οπότε εφόσον ικανοποιούντααι οι έλεγχοι στη Λ6 θα ικανοποιούνται και στη Λ4.


Λεπίδα Λ4


Λεπίδα Λ6


47

KE ΦΑΛΑΙΟ 7

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΕΦΑΛΟΔΟΚΟΥ

Η κεφαλοδοκός καλείται να παραλάβει, όπως και οι σύνδεσμοι δυσκαμψίας, τα

φορτία που προσπίπτουν εγκάρσια στην κατασκευή.Επίσης συμβάλλουν στην

υπερστατικότητα της κατασκευής κατά την εγκάρσια διεύθυνση. Η καταπόνηση τους

προέρχεται κατά κύριο λόγο από αξονική δύναμη.Θεωρείται δηλαδή ότι

συμπεριφέρεται σα ράβδος.

Το φορτίο που δέχεται είναι ίσο με

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΕΦΑΛΟΔΟΚΟΥ

Επιλέγεται διατομή ΗΕ120Α

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΤΟΜΗΣ

ΗΕ120Α

48

Υψος διατομής h (mm) 114

Πλάτος πέλματος b (mm) 120

Πάχος κορμού t w

(mm) 5

Πάχος πέλματος t f

(mm) 8

Ακτίνα τόξου προσαρμογής r(mm) 12

Kαθαρό ύψος κορμού d(mm) 74

Συνολικό ύψος κορμού h w

(mm) 98

Εμβαδό Α(cm

2

) 25.34

Ακτίνα αδρανείας κατά z, i z

(cm) 3.02

Ακτίνα αδρανείας κατά y, i y

(cm) 4.89

Eλεγχος σε θλίψη

Eλεγχος σε εφελκυσμό

Eλεγχος σε καμπτικό λυγισμό

Μήκος λυγισμού :

49

Λυγηρότητα κατά y:

Αδιάστατη λυγηρότητα κατά y :

Μειωτικός συντελεστής :

Άρα αντοχή κατά y :

Λυγηρότητα κατά z:

Αδιάστατη λυγηρότητα κατά y :


Άρα αντοχή κατά y :

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΚEΦΑΛΟΔΟΚΟΥ


50


Λεπίδα Λ7


Έχουν τοποθετηθεί κοχλίες Μ16,8.8

Η κεφαλοδοκός συγκολλάται σε μία λεπίδα η οποία βιδώνεται στον κορμό του

υποστυλώματος του ζευκτού.

Το φορτίο που δέχεται η σύνδεση είναι άρα η δύναμη σχεδιασμού ανά κοχλία είναι

Eλεγχος σε εφελκυσμό

51

Eλεγχος σε διάτρηση


Λεπίδα Λ7

Μετωπική λεπίδα άρα:

Σειρά κοχλιών θεωρούμενη ως μεμονωμένη

-Κυκλικές μορφές αστοχίας:

Έχουμε ακραία σειρά κοχλιών άρα

-Μη κυκλικές μορφές αστοχίας:

Μηχανισμός 1:


52

Σειρά κοχλιών θεωρούμενη ως μέλος ομάδας σειρών κοχλιών






Ροπές αντοχής :

Και




Αρα

53

Δύναμη στο εξεταζόμενο μέρος της λεπίδας:

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣ H Σ

Λεπίδα Λ7

Φορτίο αξονικό:

Ακτίνα συγκόλλησης: αw

=0,5cm

Συνολικό μήκος συγκόλλησης:

Εμβαδό μορφώματος συγκόλλησης:

Τάση σχεδιασμού:

54

KE ΦΑΛΑΙΟ 8

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΕΤΩΠΙΚΩΝ ΣΤΥΛΩΝ

55

Οι μετωπικοί στύλοι τοποθετούνται στην πίσψ όψη του ζευκτού που είναι και κλειστή

περίπου ανά αποστάσεις των 7,5m.Καλούνται να στηρίξουν τις μηκίδες που πατάνε

πάνω τους καθώς και να μεταφέρουν τα φορτία του ανέμου στους εγκάρσιους

συνδέσμους.Σχεδιάζονται έτσι ώστε να αφήνουν το ζευκτό να αναπτύξει τις

προβλεπόμενες κατά το σχεδιασμό παραμορφώσεις.Γι’ αυτό σχεδιάζονται να

συνδέονται με αυτό με επιμήκεις οπές με μήκος πάνω και κάτω τουλάχιστον ίσο με

τις μετακινήσεις τις κατακόρυφες του ζευκτού.

Φορτίο ανέμου

w=1,05 KN/m

2

απόσταση μεταξύ στύλων :7,6m άρα w=8 KN/m

φορτίο σχεδιασμού: p=1,5w → p=1,5x8→ p=12KN/m

Στατική επίλυση

Ο στύλος συνδέεται με πάκτωση στη βάση και με κύλιση ,όπως αναφέρθηκε

παραπάνω, στο ζευκτό

P=12 KN/m 27KN

30,3KNm

56

6m

54KNm 45KN

ΜΕΓΕΘΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ: ΜED

=54 KNm VED

=45 KN

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕΤΩΠΙΚΟΥ ΣΤΥΛΟΥ

Επιλέγεται διατομή IPE220με τα εξής χαρακτηριστικά:

Υψος διατομής h(mm) 220

Πλάτος πέλματος b(mm) 110

Πάχος κορμού t w

(mm) 5,9

Πάχος πέλματος t f

(mm) 9,2

Ακτίνα τόξου προσαρμογής r(mm) 12

Καθαρό ύψος κορμού d(mm) 177,6

Συνολικό ύψος κορμού h w

(mm) 201,6

Εμβαδό διατομής Α(cm

2

) 33,37

Ρoπή αδράνειας κατά y Ι y

(cm

4

) 2772

Ρoπή αδράνειας κατά z Ι z

(cm

4

) 204,9Πλαστική ροπή αντίστασης W ply

(cm

4

) 285,4Πλαστική ροπή αντίστασηςW plz

58,11

57

(cm

4

)Παράμετρος διατομής για πλαγιο-στρεπτικό λυγισμό i LT

(cm)

2,75

Παράμετρος διατομής για πλαγιο-στρεπτικό λυγισμό a LT (cm) 49,99Σταθερά στρέψης Ι t

(cm

4

)9,07

Σταθερά στρέβλωσης (Ι w)

(cm

6

)22670


Πέλμα:

Κορμός:

Έλεγχος σε υστέρηση διάτμησης

Μικρότερη απόσταση μεταξύ σημείων μηδενισμού ροπών:

Και

58

Έλεγχος σε διάτμηση

Κριτήριο για σημαντική διάτμηση

Άρα δεν υπάρχει σημαντική διάτμηση

Έλεγχος σε κάμψη


Στον μετωπικό στύλο πατάνε και οι μηκίδες οι οποίες προσδίδουν πλευρική

αντιστήριξη. Έχουν τοποθετηθεί σε απόσταση 1,875m. Άρα το μήκος λυγισμού θα

είναι L=187,5cm.

Λαμβάνονται τα ακόλουθα μεγέθη για τον υπολογισμό της κρίσιμης ροπής:

Άρα :

59

Άρα είναι :

Για τη λυγηρότητα ισχύει:

αδιάστατη λυγηρότητα :

άρα απαιτείται έλεγχος σε πλαγιοστρεπτικό λυγισμό

χρησιμοποιούμε την καμπύλη α → αLT

= 0,21 άρα


άρα δεν έχουμε έντονα φαινόμενα διατμητικού λυγισμού

60

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΜΕΤΩΠΙΚΟΥ ΣΤΥΛΟΥ

Ο στύλος συνδέεται με το ζευκτό μέσω μίας διατομής UPN160 η οποία συγκολλάται

στο κάτω πέλμα του ζευκτού και ο στύλος συνδέεται σε αυτή με δύο κοχλίες με

επιμήκεις οπές καθ’ ύψος.Oι οπές θα έχουν μήκος τουλαχιστον ίσο με τη διπλάσια

τιμή της βύθισης του ζευκτού όπως αυτό προέκυψε από τον έλεγχο

λειτουργιοκότητας δηλαδή 2x2,5=5cm. Eπιλέγεται μήκος οπής 7,3cm. Ο στύλος

μεταβιβάζει την τέμνουσα δύναμη των 27 KN στη UPN η οποία με τη σειρά της τη

μεταφέρει στη συγκόλληση υπό μορφή αξονικής δύναμης και μίας πρόσθετης ροπής

λόγω εκκεντρότητας.



61

Διατομή UPN



Δύναμη σχεδιασμού: FvED=27/2=13,5 KN




ΕΛΕΓΧΟΣ E ΠΑΡΚΕΙΑΣ ΔΙΑΤΟΜΩΝ

Διατομή UPN 160

62


-Πλήρης διατομή

Επιφάνεια διάτμησης Av,z=12,6 cm2 Άρα

-Καθαρή διατομή

Κριτήριο για τη μη θεώρηση των οπών

Είναι

Άρα δεν απαιτείται λήψη ενεργού επιφάνειας διάτμησης και η διατομή επαρκεί


ΜΕD

=18,3*27=494,1KNcm

Wply

=138cm

3

Άρα ροπή αντοχής :

Ελεγχος σε διατμητική απόσχιση

63

άρα

και μεγιστο μήκος L3 :

άρα προκύπτει

Οπότε το μήκος αποσχίσεως είναι :

και εμβαδό διατμήσεως :

Και η αντοχή σε απόσχιση είναι :

Η διατομή IPE220 έχει μεγαλύτερες διαστάσεις οπότε εφόσον επαρκεί η UPN160 θα

επαρκεί και το υποστύλωμα.


Θα πρέπει να ελεγχθεί η συγκόλληση της διατομής UPN στο κάτω πέλμα του

ζευκτού.

Χαρακτηριστικά συγκόλλησης

64

Ακτίνα συγκόλλησης:

Διαστάσεις συγκόλλησης: οριζόντιο μήκος

κατακόρυφο μήκος

Εμβαδό:

Ροπή Αντίστασης:


KE ΦΑΛΑΙΟ 9

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΓΚΑΡΣΙΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ

65

Oι εγκάρσιοι σύνδεσμοι συνδέουν τα ζευκτά μεταξύ τους και τους προσδίδουν

πλευρική αντιστήριξη.Μία σειρά εγκαρσίων συνδέσμων τίθεται στον κορφιά κατά

την εγκάρσια διεύθυνση του μεσαίου ορθοστάτη.Επίσης στα σημεία του ζευκτού

κάτω από τα οποία τίθεται στύλος τοποθετείται σε εκείνο μόνο το φάτνωμα μεταξύ

των γειτονικών ζευκτών, εγκάρσιος σύνδεσμος ώστε να μεταφέρει τη δύναμη που

μεταβιβάζει ο στύλος, στο επίπεδο επιστέγασης στους οριζόντιους αντιανεμίους.

Η μόνη δύναμη που θεωρείται ότι δέχεται ο εγκάρσιος σύνδεσμος είναι η δύναμη που

του μεταφέρει ο στύλος δηλαδή στην προκειμένη περίπτωση :

Επιπλέον η διαστασιολόγηση του συνδέσμου θα γίνει και με βάση τη λυγηρότητα λ.

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥ

Θα διαστασιολογηθεί η οριζόντια ράβδος η οποία εκτός επιπέδου έχει το μεγαλύτερο

μήκος λυγισμού γιατί δεν έχει πλευρική αντιστήριξη.Η οριζόντια ράβδος έχει μήκος

όσο και η απόσταση μεταξύ δύο ζευκτών δηλαδή l=5m

Επιλέγεται διατομή SHS 60x60x3,6 με ακτίνα αδρανείας i=2,29cm

Και Α=7,98cm

2

το εμβαδό

Στην κατασκευή έχουμε και φορτία ανέμου άρα η μέγιστη επιτρεπόμενη λυγηρότητα

είναι λmax

=250

Για τη λυγηρότητα της κατασκευής ισχύει:


66

Και


Και



Χρησιμοποιούμε καμπύλη λυγισμού α άρα

Ο μειωτικός συντελεστής είναι:

άρα η αντοχή είναι :

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥ

O εγκάρσιος σύνδεσμος συνδέεται στο κάτω μέρος του με κοχλίες με το κάτω πέλμα

του ζευκτού.Επίσης κοχλιωτά συνδέεται και με το άνω πέλμα.Οι διαγώνιοι ράβδοι

συνδέονται μεταξύ τους και με την οριζόντια με συγκόλληση.

Οι κοχλίες που χρησιμοποιούνται είναι Μ12,8.8.

67

Θεωρούμε ότι οι ράβδοι μεταφέρουν στις συνδέσεις φορτίο 27 ΚΝ


Λεπίδα Λ16

Λεπίδες Λ18

,Λ17

ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΚΟΧΛΙΩΣΗΣ ΚΑΤΩ ΡΑΒΔΟΥ


68




ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΚΟΧΛΙΩΣΗΣ ΔΙΑΓΩΝΙΩΝ ΡΑΒΔΩΝ


69






Λεπίδα Λ16

ΝED=42,2 KN

Καθαρή διατομή

Συνολικό εμβαδό:

Αντοχή πλήρους διατομής:

Αντοχή διατομής με οπές:

Λεπίδα Λ18

, Λ17

70

ΝED

=42,2 KN

Καθαρή διατομή

Αντοχή διατομής με οπές:


Λεπίδα Λ16

Δύναμη NED

=42,2 KN


=0,5cm

Μήκος συγκόλλησης: lw

=2*6 cm=12cm

Εμβαδό:

Άρα τάση σχεδιασμού:

Λεπίδα Λ18

, Λ17

Δύναμη NED

=42,2 KN

Οι συγκεκριμένες λεπίδες έχουν μεγαλύτερο μήκος συγκόλλησης άρα για την ίδια

δύναμη θα παρουσιάζουν μικρότερη τάση σχεδιασμού και άρα επαρκεί η

συγκόλληση.

71

ΜΗΚΙΔΕΣ

Οι μηκίδες σχεδιάζονται με τον ίδιο τρόπο όπως και οι τεγίδες τόσο ως προς τη

διατομή και το στατικό τους σύστημα όσο και ως προς τον τρόπο στήριξης και

σύνδεσης μεταξύ τους.Παραλαμβάνουν και αυτές ανεμοπίεση με τιμή w=1,05KN/m

2

Φορτίο μικρότερο από αυτό που καλούνται να παραλάβουν οι τεγίδες. Άρα

επιλέγουμε διατομή IPE160. Οι μηκίδες τίθενται σε αποστάσεις 1.875m μεταξύ

τους..Η διαφορά είναι ότι το άνοιγμά τους είναι 7,65m στην πίσω όψη του ζευκτού

και γι αυτό το λόγο στο 1/3 του μήκους τίθενται ντίζες για πλευρική αντιστήριξη.

Δηλαδή περίπου ανά 2,50 m στην όψη του ζευκτού. Στα πλάγια ισχύουν τα ίδια με τις

τεγίδες.

72

KE ΦΑΛΑΙΟ 10

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΖΕΥΚΤΟΥ

Το ζευκτό μαζί με τα υποστυλώματα αποτελούν τον κύριο σκελετό του κτιρίου.Αυτά

παραλαμβάνουν τα φορτία από τις τεγίδες και τις μηκίδες και τα μεταφέρουν στη

θεμελίωση.Το στατικό του σύστημα επιλέγεται να είναι υπερστατικό. Πιο

συγκεκριμένα ο ακραίος ορθοστάτης είναι το υποστύλωμα. Κάτι τέτοιο έχει επιλεγεί

για περιορισμό των μετακινήσεων καθώς και για να μετριάσουμε τα φαινόμενα

μεταθετότητας και φορτίων λόγω 2ας τάξεως.

ΕΠΙΛΥΣΗ ΖΕΥΚΤΟΥ

Η ανάλυση του ζευκτού έγινε με τη χρήση του λογισμικού SAP 2000.

Παρακάτω φαίνεται το μοντέλο του πλαισίου στο λογισμικό

73

Στο ζευκτό τίθενται στους κόμβους συγκεντρωμένα φορτία, τα οποία μεταβιβάζονται

από τις τεγίδες.Τα φορτία που θα ληφθούν υπόψη είναι:

-Η χιονοφόρτιση

-Το επιβαλλόμενο

-Η ανεμοπίεση:μία προς τα κάτω και μία προς τα πάνω

-Το βάρος της τεγίδας και του χαλυβδόφυλλου και

-το ίδιο βάρος του ζευκτού

Η μορφή των δυνάμεων που ασκούνται στο πλαίσιο με ανεμοπίεση προς τα κάτω

φαίνεται στο σχήμα:

74

Η επίλυση του πλαισίου σε αυτήν την περίπτωση θα γίνει για τους εξής συνδυασμούς

δράσεων:-Για δυσμενή δράση των μονίμων και των κατακόρυφων φορτίων:

Κυρίαρχη q:

Κυρίαρχο το s:

Κυρίαρχο το we

:

-Για μη δυσμενή δράση των μονίμων φορτίων θα έχουμε μόνο κυρίαρχη την

ανεμοπίεση εξειτίς της οποίας θα προκαλείται και μεγαλύτερη ένταση στο

υποστύλωμα δηλαδή:

75

Επίσης θα πρέπει να γίνει επίλυση του πλαισίου και για δύναμη

αναρρόφησης.Δηλαδή για ανεμοπίεση προς τα πάνω.Στην περίπτωση αυτή η

ανεμοπίεση έχει φορά προς τα έξω οπότε το μόνιμο φορτίο δρα μη δυσμενώς.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η φορά των δυνάμεων αναρροφησης στο ζευκτό:

Θα ληφθεί υπόψη η μη δυσμενής δράση των μονίμων φορτίων και των υπόλοιπων με

φορά προς τα κάτω. Οπότε η επίλυση θα γίνει με τον ακόλουθο συνδυασμό:

76

Στο τέλος του τεύχους παρατίθενται σε EXCELL με τα αποτελέσματα της στατικής

ανάλυσης για τους ανωτέρω συνδυασμούς δράσεων όπως έγινε στο λογισμικό SAP

2000

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΡΑΒΔΩΝ ΖΕΥΚΤΟΥ

-Ράβδοι πελμάτων

Επιλέγεται διατομή SHS 100x100x4 με εμβαδό Α=15,2cm

2

και ακτίνα αδρανείας

i=3,91cm

Φορτία σχεδιασμού: Εφελκυστικό στο στοιχείο 9:

Θλιπτικό στο στοιχελιο 23:


Πάχος t=4mm ύψος h=100mm άρα

Και


77



Λυγηρότητα στοιχείου :


Άρα διατιθέμενη αντοχή:

-Ράβδοι πλήρωσης

Επιλέγεται διατομή SHS 80x80x3,2 με εμβαδό Α=9,72cm

2

και ακτίνα αδρανείας

i=3,13cm

Ορθοστάτες: Μέγιστη εφελκυστική δύναμη:

Μέγιστη θλιπτική δύναμη:

Οι εν λόγω δυνάμεις εμφανίζονται στο μεσαίο ορθοστάτη με μήκος λυγισμού l=3m

78

Διαγώνιοι: Μέγιστη εφελκυστική δύναμη:

Μέγιστη θλιπτική δύναμη:

Το στοιχείο έχει μήκος λυγισμού l=3,41m


Πάχος t=3,2mm ύψος h=80mm άρα

Και


Ορθοστάτης:

Διαγώνιος:



79

Διαγώνιος:


Πρόκειται για κιβωτιωειδείς διατομές άρα χρησιμοποιούμε την καμπύλη α





Διαγώνιος:




80

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΖΕΥΚΤΟΥ

Το ζευκτό λόγω του μεγάλου μήκους του δεν μπορεί να μεταφερθεί ολόκληρο στο

εργοτάξιο. Για αυτόν το λόγο θα έρθει από το εργοστάσιο σε τρία μέλη,στην

προκειμένη περίπτωση, και θα συναρμολογηθεί εργοταξιακά ώστε το συνολο να

συνδεθεί με το υποστύλωμα. Αρα συμπεραίνουμε ότι θα έχουμε σε δύο τομές σε τρεις

ράβδους στην κάθε τομή σύνδεση αποκατάστασης ράβδων καθώς και σύνδεση του

ζευκτού με το υποστύλωμα σε δύο σημεία ένα στη στάθμη του άνω πέλματος και ένα

στη στάθμη του κάτω πέλματος. Επιπλέον θα πρέπει να γίνει έλεγχος των κόμβων του

ζευκτού. Οι κόμβοι είναι συγκολλητοί

Εχουν χρησιμοποιηθεί κοχλίες ποιότητας Μ16,8.8


Λεπίδα Λ11

81

Λεπίδα Λ12

Λεπίδα Λ13

Λεπίδα Λ14

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΡΑΒΔΩΝ

Εντατικά μεγέθη στις αποκαθιστώμενες ράβδους

Ράβδος 8: ΝED=253KN Ράβδος 24: ΝED=309KN Ράβδος 55: ΝED=7KN Ράβδος 29: ΝED=296,14KN Ράβδος 60: ΝED=13,3KN Ράβδος 13: ΝED=232,3KN

Άρα

Σε κάθε σύνδεση αποκατάστασης έχουμε 6 κοχλίες άρα ο καθένας παραλαμβάνει

εφελκυστική δύναμη


82


Ελεγχος σε διάτρηση


Λεπίδα Λ11







83










Και

84




Αρα


H λεπίδα Λ

12

καταπονείται από μικρότερο φορτίο συνεπώς εφόσον επαρεκί η Λ11

θα

επαρκεί και αυτή


Λεπίδα Λ11



=0,5cm




ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΝΔΕΣΕΩΝ ΖΕΥΚΤΟΥ-ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ

85

Εντατικά μεγέθη στις ράβδους

Ράβδος 18 : ΝΕD=164,7 KN Ράβδος 3 : ΝΕD=126 KN

Ράβδος 19 : ΝΕD=105,5 KN, VED=12,3KN Ράβδος 50 : ΝΕD=132 KN, VED=99,1KN Ράβδος 34 : ΝΕD=32,6 KN, VED=5,35KN Ράβδος 66 : ΝΕD=143,24 KN, VED=113KN





86



Αλληλεπίδραση εφελκυσμού-διάτμησης


Λεπίδα Λ13



87













88


Και




Αρα


H λεπίδα Λ14

καταπονείται από μικρότερο φορτίο συνεπώς εφόσον επαρκεί η Λ13

θα

επαρκεί και αυτή


Λεπίδα Λ13

Με h=30cm και t=1,5cm άρα

89

Κριτήριο μη θεώρησης των οπών

Άρα δε λαμβάνονται υπόψη οι οπές και έχουμε :


Ισχύει



Λεπίδα Λ13



=0,5cm




90

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΟΜΒΩΝ ΖΕΥΚΤΟΥ

Για το λόγο ότι υπάρχει συμμετρία όσον αφορά στην κατασκευή θα εξεταστούν οι

κόμβοι στο μισό μήκος του ζευκτού.

Παρακάτω πααρατίθεται ο πίνακας με τις τις υπερκαλύψεις στους κόμβους:

Ισχύει σε κάθε περίπτωση:

Ελεγχοι επάρκειας κόμβων

-Για κόμβο τύπου Ν και Κ με υπερκάλυψη:

91

Όλες οι

διατομές

ανήκουν στην

κατηγορία 1για

θλίψη

Για

εφελκυσμό έχουμε για τις ράβδους πλήρωσης:

Για τις ράβδους πελμάτων:

Η διατομή ανήκει στην κατηγορία 1 και είναι:

κόμβος q (m) p (m) λ οv

%

2 0,014 0,11 40

3 0,046 1,104 44,2

4 0,048 0,1 48

5 0,049 0,097 50,5

6 0,051 0,095 53,7

7 0,052 0,093 56

8 0,054 0,091 59,34

9 0,04 0,08 50

33 0,041 0,129 31,8

32 0,044 0,12 36,67

31 0,046 0,114 40,4

30 0,048 0,109 44,04

29 0,05 0,105 47,6

28 0,052 0,101 51,5

27 0,053 0,099 53,5

26 0,054 0,097 55,7

92

-Για κόμβο τύπου Τ ισχύει:

Ράβδος πλήρωσης:

Ράβδος πελμάτων:

Ελεγχος ικανοποίησης λοιπών περιορισμών

-Κατηγορία 1-

-

-e=0

minθi

= 34

o

>30

o

93

Aντοχές κόμβων

Για τους κόμβους τύπου Κ και Ν :

Για κόμβο τύπου Τ:

94

Από τα

ανωτέρω

παρατηρούμε

ότι σε

κόμβος λ οv

% Ν iRd

(KN) Ν iED

(KN)

2 40 142,69 119,5

3 44,2 151,99 85,6

4 48 160,41 164,9(notok)

5 50,5 164,83 46

6 53,7 164,83 23

7 56 164,83 10,5

8 59,34 164,83 30

9 50 64,58 42

33 31,8 124,54 164(notok)

32 36,67 134,54 85

31 40,4 143,58 80

30 44,04 151,64 80

29 47,6 159,52 44

28 51,5 164,83 6

27 53,5 164,83 38

26 55,7 164,83 47

95

κάποιους κόμβους οι αντοχές δεν επαρκούν οπότε στο σημείο σύνδεσής τους θα

τοποθετηθεί λεπίδα για ενίσχυση.Το ίδιο ισχύει και για τους αντίστοιχους κόμβους

στο υπόλοιπο μήκος του ζευκτού. Οι εν λόγω κόμβοι είναι: 4 , 33, 22, 31, 14 και 19

ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΛΕΠΙΔΑΣ

Πλάτος:

Πάχος:

Μήκος:

Με

Κόμβος 3

Κόμβος 4

Κόμβος 22

96

Κόμβος 31

Κόμβος 14

Κόμβος 19

Επιλέγονται διαστάσεις: lp

=350mm tp

=10mm bp

=95mm

Άρα για τη διορθωμένη αντοχή χρησιμοποιείται όπου ti

=tp

=10mm κατά ΕC3 μέρος

1-8.Οπότε για τις αντοχές έχουμε:

Κόμβοι 3,4→ ΝiRd

=439 KN → ok

Κόμβοι 33, 19 → ΝiRd

=348,5 KN → οk

Κόμβος 31 → ΝiRd

=397 KN → οk

Κόμβος 30 → ΝiRd

=417,58 KN → οkΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣ H Σ

97

ΝED

= 165 KN με θ=38

ο

Κόμβος 33

Χαρακτηριστικά συγκόλλησης:


=0,5cm

Mήκος συγκόλλησης: lw

=2*10=20cm

Eμβαδό: Αw

=αw

lw

=0,5*20=10cm

2

Tάσεις :


98

KE ΦΑΛΑΙΟ 11

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ

Τα υποστυλώματα κάθε πλαισίου είναι εκείνα που μεταβιβάζουν τα φορτία όλης της

κατασκευής στη θεμελίωση. Η στατική ανάλυση έγινα μαζί με το ζευκτό με το

λογισμικό SAP 2000.

99

Τα μεγέθη σχεδιασμού προκύπτουν από τη στατική ανάλυση που αναφέρθηκε

προηγουμένως και στο ζευκτό από τους ίδιους συνδυασμούς φορτίσεων. Από αυτούς

προκύπτει: Εφελκυστική αξονική δύναμη: NEDt

=104,45 KN

Θλιπτική αξονική δύναμη: ΝEDc

=145,54 KN

Tέμνουσα δύναμη : VED

=110,62 KN

Ροπή κάμψης : ΜED

=174,1 KNm

ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ

Eπιλέγεται διατομή υποστυλώματος HE240B

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΤΟΜΗΣ

h 240

b 240

t w

10

t f

17

r 21

A 106

h i

206

d 164

A vz

33,23

Iy

11260

Iz

3923

It

102,7

100

Iw

486900

iy

10,31

iz

6,08

Wply

1053

Wplz

498.4

Kατηγοριοποίηση διατομής

Πέλμα:

Κορμός:

άρα κατηγορία διατομής: κλάση 1

Έλεγχος σε υστέρηση διάτμησης

Μικρότερη απόσταση μεταξύ σημείων μηδενισμού ροπών:

Και

που σημαίνει ότι υπάρχει υστέρηση διάτμησης στα πέλματα του υποστυλώματος και άρα θα πρέπει να αφαιρέσουμε τις ανενεργές περιοχές. Έτσι έχουμε:

101

Και

ανενεργό πλάτος :

Γεωμετρικά χαρακτηριστικά ενεργού διατομής

Είναι tf=1,7cm :

Άρα τα ενεργά γεωμετρικά χαρακτηριστικά είναι:

102





Ισχύει

103



Αλληλεπίδραση κάμψης-αξονικής


Kατά z : καμπύλη c

Ως προς τον ασθενή άξονα έχουμε πλευρική αντιστήριξη από τις μηκίδες οι οποίες διατάσσονται ανά 1,9m περίπου. Αρα μήκος λυγισμού l=190cmΆρα λυγηρότητα:


Άρα

Άρα αντοχή:

Kατά y : καμπύλη b

104

Ως προς τον ισχυρό άξονα έχουμε πλευρική αντιστήριξη από το ζευκτό οπότε μήκος λυγισμού l=0,7*600cm=420cmΆρα λυγηρότητα:


Άρα

Άρα αντοχή:


Πάνω στο υποστύλωμα στηρίζονται οι μηκίδες.Κάτι τέτοιο προσίδει πλευρική αντιστήριξη στο υποστύλωμα .Οπότε στον υπολογισμό της κρίσιμης ροπής όπου L θα τεθεί L=190cm δηλαδή η απόσταση μεταξύ των μηκίδων.Για τη σταθερά στρέβλωσης της ενεργού διατομής ισχύει:

Για τη σταθερά στρέψης:

Υπολογισμός παραμέτρου C1 με βάση το διάγραμμα των ροπών:

-174 92 9,52 2,17

ψ3=0,1 ψ4=0,53 ψ5=0,012 73.56 C1=1,72 C1=1,323 C1=1,879156,64 ψ2=-0,13 ψ1=0,47 C1=2,2

105

C1=1,323

Λαμβάνουμε το ελάχιστο C1=1,323

Άρα έχουμε:

Άρα δεν απαιτείται έλεγχος σε πλαγιοστρεπτικό λυγισμό


άρα δεν έχουμε έντονα φαινόμενα διατμητικού λυγισμού

Ελεγχος σε μονοαξονική κάμψη ως προς τον ισχυρό άξονα με ταυτόχρονη θλίψη

χωρίς πλαγιοστρεπτικό λυγισμό

106

Άρα

Ελεγχος σε Φαινόμενα τοπικής αστάθειας

107

Μήκος δύσκαμπτης έδρασης ίσο με το πλάτος της λεπίδας σύνδεσης:

Παράμετροι m1 και m2

Έστω λ

F

≤0,5 τότε

Και τότε :

108



Ενεργό μήκος για αντοχή σε εγκάρσια φορτία:


Έχουμε μονοαξονική κάμψη και αξονική δύναμη άρα

Και

Άρα κριτήριο αλληλεπίδρασης:

Ελεγχος λυγισμού πέλματος στο επίπεδο του κορμού

Εμβαδό κορμού:

109

Εμβαδό θλιβομένου πέλματος :

Πέλμα κλάσης 1:

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΑΣΗΣ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ

Η βάση του υποστυλώματος είναι αυτή που μεταφέρει τα φορτία του υποστυλώματος

στη θεμελίωση.Η ένταση που δέχεται προέρχεται τόσο από αξονική δύναμη όσο και

από ροπή κάμψης και από διάτμηση.Οι κοχλίες που θα χρησιμοποιηθούν είναι

ποιότητας Μ24,8.8 και για τη θεμελίωση σκυρόδεμα C20/25. Τα μεταβιβαζόμενα

φορτία είναι τα εξής:


110

Λεπίδα Λ

19

40x60






111



Αλληλεπίδραση εφελκυσμού-διάτμησης

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΛΕΠΙΔΑΣ ΚΑΙ ΘΕΜΕΛΙΟΥ

Μήκος αγκυρόδιδων: Lb=480mm ευθύγραμμο από την κάτω στάθμη της καλίμπρας μέχρι το εσωτερικό όπου μετά συνεχίζει τόξο ημικυκλίου ακτίνας R=32mm.Από τη στάθμη της καλίμπρας και πάνω εξέχει μήκος 100mm

Διαστάσεις ενεργού θεμελίου

112

Είναι b=400mm και α=600mm

Άρα εμβαδό ενεργού θεμελίου :

και εμβαδό πλάκας:

Ελεγχος αντοχής σκυροδέματος

Άρα αντοχή επαφής έδρασης:

Ενεργός επιφάνεια έδρασης

Το ενεργό πλάτος έδρασης είναι:

Και η ενεργός επιφάνεια θα είναι:

Ελεγχος αντοχής έδρασης σε θλίψη και κάμψη

Ροπή :

Ισχύει

Άρα ύψος θλιβόμενης ζώνης:

Άρα για τους μοχλοβραχίονες των δυνάμεων ισχύει :δυνάμεις:

113

Άρα αντοχή σε κάμψη :


Χαρακτηριστικά Λεπίδας:

Κριτήριο μη θεώρησης των οπών

Άρα δε λαμβάνονται υπόψη οι οπές και έχουμε:


Ισχύει



Γεωμετρικά χαρακτηριστικά συγκόλλησης:-Ακτίνα συγκόλλησης:

-Μήκοι: -Στα πέλματα : -Στον κορμό: -Εμβαδό:

- Ροπή αδράνειας ως προς τον ισχυρό άξονα:

114

-Ροπή αντίστασης:

Ορθή τάση:

Διατμητική τάση:


KE ΦΑΛΑΙΟ 12

ΠΡΟΜΕΤΡΗΣΗ ΥΛΙΚΩΝ

115

-SHS 100x100x4

Το υπόστεγο έχει μεταλλικό σκελετό ο οποίος διαμορφώνεται από πλαίσια με δικτυωτό ζύγωμα ,το καθένα, που απολήγει σε ολόσωμο υποστύλωμα. Στο ζευκτό θα έχουμε ράβδους από κοιλοδοκούς.Στα πέλματα οι ράβδοι θα έχουν διατομή SHS100x100x4 ενώ οι ράβδοι πλήρωσης είναι SHS80x80x3,6.Σε ένα ζευκτό η κοιλοδοκός που θα απαρτίζει τις ράβδους των άνω πελμάτων θα έχειστην κάθε μεριά του υποστέγου μήκος 15,26m.H κοιλοδοκός που απαρτίζει τις ράβδους του κάτω πέλματος θα έχει μήκος 30,37m συνολικά.Βάρος κοιλοδοκού SHS 100x100x4 ανά m : G=11,9 kg/m άρα συνολικό βάρος SHS 100x100x4 στο 1 ζευκτό θα είναι ltot*G= (2*15,26+30,37)*11,9=724,6 kg. Λαμβάνοντας υπόψη και την ενδεχόμενη φύρα προσαυξάνουμε το εν λόγω βάρος κατά 5% δηλαδήΣυνολικά έχουμε: 724,6+0,05*724,6= 761 kg SHS 100x4 στο ένα ζευκτό.Το υπόστεγο απαρτίζεται από 11 ζευκτά οπότε το συνολικό απαιτούμενο βάρος της εν λόγω διατομής για το υπόστεγο θα είναι: 761*11=8371 kg δηλαδή 8,4 τόνοι

- SHS 80 x 80 x 3,6 με G =8,53 kg / m

Oι ράβδοι πλήρωσης έχουν μήκη που από ορθοστάτη σε ορθοστάτη και από διαγώνιο σε διαγώνιο διαφέρουν. Στο μισό μήκος του ανοίγματος του ζευκτού θα έχουμε τα εξής μήκη κοιλοδοκών:

-ΔΙΑΓΩΝΙΟΙ: 2,45m με βάρος 21kg x 2= 42kg 2,55m με βάρος 21,8kg x 2= 43,6kg 2,7m με βάρος 23kg x 2= 46kg 2,85m με βάρος 24,3kg x 2= 48,6kg 2,95m με βάρος 25,2kg x 2= 50,4kg 3,1m με βάρος 26,5kg x 2= 53kg 3,25m με βάρος 27,7kg x 2= 55,4kg 3,4m με βάρος 29kg x 2= 58kg

-OΡΘΟΣΤΑΤΕΣ: 1,7m με βάρος 14,5kg x 2= 29kg 1,9m με βάρος 16,2kg x 2= 32,4kg 2,1m με βάρος 17,9kg x 2= 35,8kg 3m με βάρος 25,6kg 2,25m με βάρος 19,2kg x 2= 38,4kg 2,5m με βάρος 21,4kg x 2= 42,8kg 2,65m με βάρος 22,6kg x 2= 45,2kg 2,85m με βάρος 24,31kg x 2= 48,62kg

Άρα συνολικό βάρος στο ένα ζευκτό : 695kg Η παραγγελεία θα γίνει για βάρος : 695+0,05*695= 730kg

116

Για όλα τα ζευκτά συνολικά θα έχουμε απαιτούμενο βάρος:730*11=8030kg ή περίπου 8,05 τόνοι

ΗΕ240Β με G=83,2 kg/m

Η εν λόγω διατομή χρησιμοποιείται στα υποστυλώματα του πλαισίου τα οποία έχουν ύψος 7,65m έκαστο. Το κάθε υποστύλωμα θα έχει βάρος :7,65*83,2=636,5kgπροσαύξηση λόγω φύρας: 636,5+0,05*636,5=668,4 kgΤο κάθε ζευκτό απαρτίζεται από δύο υποστυλώματα άρα βάρος ανά ζευκτό: 668,4*2=1336,8kg για όλο το υπόστεγο συνολικά είναι: 11*1336,8=14704,8 kg ή 14,75 τόνοι

Ι PE 160 με G =15,8 kg / m

Η εν λόγω διατομή χρησιμοποιείται για τις τεγίδες και τις μηκίδες του υποστέγου. Η κάθε τεγίδα έχει άνοιγμα 5m και σε αυτά τα μήκη θα έρθουν εργαταξιακά να συνδεθούν μεταξύ τους.Βάρος κάθε τεγίδας : 15,8*5=79 kg. Κατά πλάτος όπως βλέπουμε σε όψη το ζευκτό υπολογίστηκε κατά το σχεδιασμό ότι απαιτούνται 18 σειρές τεγίδες και 10 μηκίδες δηλαδή συνολικά 28 σειρές. Κατά μήκος έχουμε κάθε τεγίδα ανοίγματος 5m και το υπόστεγο με συνολικό μήκος 50m. Άρα κατά μήκος απαιτούνται 50/5=10 τεγίδες συνολικά. Επομένως συνολικά κατά μήκος θα έχουμε 28*10=280 στοιχεία IPE 160 με συνολικό βάρος 79*280=22120kg .Στην πίσω όψη του ζευκτού έχουμε και μηκίδες των 7,65m περίπου με βάρος : 15,8*7,65=120,87 kg εκεί καθ’ύψος τοποθετούνται 4 σειρές μηκίδων κατά μήκος του ζευκτού που έχει άνοιγμα 30,4m θα έχουμε 30.4/7.65 = 4 περίπου μηκίδες άρα κάθε σειρά θα απαρτίζεται από 4 μηκίδες άρα συνολικά 4x4=16 μηκίδες στην πρόσοψη με 16*120,87=1933,92kg Bάσει των ανωτέρω εξάγουμε ότι το συνολικό βάρος τν χρησιμοποιούμενων στοιχείων θα είναι : 1933,9+22120=24053,9kg και προσαυξημένο κατά 5% 24053,9+0,05*24053,9=25256,6kg ή περίπου 25,3 τόνοι

ΧΑΛΥΒΔΟΦΥΛΛΟ πάχους 0,6 mm με G =5,92 kg / m

Για το επιστέγασμα επιλέγεται τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο με πάχος λαμαρίνας 0,6mm, ύψος 38mm, κάτω πλάτος 940mm, άνω πλάτος 870mm και πλάτος αυλάκωσης 127mm. Τα μήκη στα οποία βγαίνουν είναι μέχρι και 18m.Το κεκλιμένο μήκος του υποστέγου που πρέπει να καλυφθεί είναι 15,55m το κάθε επίπεδο. Άρα λαμβάνοντας υπόψη και την υπερκάλυψη, ένα τεμάχιο των 18m κατά μήκος του ζευκτού για το ένα επίπεδο αρκεί. Άρα για το λόγο ότι έχουμε δίκλινη στέγη σίγουρα θα χρειαστούμε 2 τεμάχια των 18m.Κατά το μήκος των 50 m για πλάτος λαμαρίνας 9,4cm θα χρειαστούμε για το ένα επίπεδο 5000/9,4=532 τεμάχια και αν λάβουμε υπόψη και τις υπερκαλύψεις κάνουμε προσαύξηση κατά 10% δηλαδή 532+0,1*532=586 τεμάχια περίπυ για το ένα επίπεδο. Για το λόγο ότι έχουμε δίκλινη στέγη και τοποθετούμε διπλή λαμαρίνα θα έχουμε 4*586=2344 τεμάχια των 18m .Δηλαδή 5.92*18=106,56kg και 2344*106.56=249777kg και λόγω φύρας 249777+0.05*249777=262266 kg ή περίπου

117

Για την πλαγιοκάλυψη χρειάζεται να καταλαμβάνει ύψος σε κάθε παρειά περίπου 7.6m η λαμαρίνα. Δε συνδέεται με την επικάλυψη της στέγης άρα αρκεί το μήκος των 7,6m. To βάρος σε αυτήν την περίπτωση θα είναι 5,92*7,6=45kg περίπου. Κατά πλάτος το ίδιο ισχύει όπως και με την επικάλυψη άρα θα χρειαστούμε 2344 τεμάχια των 7,6m. Συνολικό βάρος: 45*2344=105480kg Επιπλέον θα χρειαστουν και για την πίσω όψη η οποία θα κλείνεται και άρα έχουμε μέγιστο ύψος 9,3m άρα μήκος των 9,5m το κάθε τεμάχιο αρκεί. Κατά μήκος του ζευκτού θα χρειαστούν 3050/9,4=325 τεμάχια με συνολικό βάρος 325*9,3*5,92=17893kg*2=35787kg Δηλαδή πλαγιοκάλυψη συνολικά :35787+105480=141267kgΠροσαύξηση : 141267+0.05*141267=148330kg Άρα συνολικό βάρος απαιτούμενης λαμαρίνας :148330+262266=410596kg ή περίπου 410,6 τόνοι

Ι PE 220 με 26,2 kg/m

Η εν λόγω διατομή χρησιμοποιείται στους μετωπικούς στύλους οι οποίοι έχουν ύψος περίπου 6m άρα βάρος 6*26,2=157,2kg. Έχουμε συνολικά 3 στύλους άρα συνολικό βάρος 3*157,2=471,6kg προσαύξηση λόγω φύρας: 471,6+0,05*471,6=495,18kg Η περίπου 0,5 τόνοι

ΗΕ 120Α με G=19,9kg/m

Η διατομή χρησιμοποιείται στις κεφαλοδοκούς οι οποίες έχουν καθαρό μήκος 5m άρα βάρος: 5*19,9=99,5 kg. Βλέποντας το υπόστεγο από την πλάγια όψη παρατηρούμε ότι αποτελείται από 10 φατνώματα συνολικά.το κάθε φάτνωμα αποτελείται από 2 κεφαλοδοκούς άρα έχουμε 20 στοιχεία των 5m. Άρα το συνολικό βάρος είναι 20*99,5=1990kg προσαύξηση : 2089,5kg ή περίπου 2,1 τόνοι

SHS 60 x 60 x 3,6 με G =6,27 kg / m

Το συγκεκριμένο προφίλ χρησιμοποιείται στους εγάρσιους συνδέσμους. Κατά μήκος του κορφιά υπάρχουν συνολικά 10 στοιχεία. Εγκάρσιοι τίθενται και στο τελευταίο ζευκτό στα σημεία που υπάρχουν οι ακραίοι μετωπικοί στύλοι. Που σημαίνει ότι έχουμε μόνο σε ένα φάτνωμα 2 στοιχεία κάπως διαφοροποιημένα από τα άλλα 10 όσον αφορά στη γεωμετρία. Οι σύνδεσμοι των στύλων αποτελούνται από δύο κεκλιμένες ράβδους των 3m περίπου και μία οριζόντια των 4,5 m. Οι σύνδεσμοι του κορφιά αποτελούνται από δύο ράβδους των 3,60m και μία των 4,5m . Αρα έχουμε:

3*4*6,27=75,24 kg 20*3,6*6,27=451,44kg 12*4,5*6,27=338,58kgΆρα έχουμε συνολικά : 865,26kg και προσαύξηση: 909kg περίπου 9,1 τόνοι

SHS 40 x 40 x 2,5 με G =2,89 kg / m

Η διατομή αυτή τίθεται στους οριζόντιους αντιανεμίους συνδέσμους ο καθένας εκ των οποίων έχει μήκος 2,5m περίπου. Σε ένα φάτνωμα υπάρχουν 32 ράβδοι μήκους 2,5 m. Συνολικά έχουμε τοποθετήσει 4 σειρές αντιανεμίων οριζόντιων συνδέσμων άρα έχουμε συνολικά 4*32=128 ράβδους και βάρος 128*2,5*2,89=924,8kg προσαυξηση : 971,04kg ή περίπου 1 τόνος

118

SHS 70 x 70 x 3 με G =6,24 kg / m

Η διατομή τίθεται στους κατακόρυφους αντιανεμίους συνδέσμους. Καθένας έχει μήκος 3,8m. Σε κάθε φάτνωμα έχουν τεθεί 8 ράβδοι των 3,8m και για 4 σειρές υπάρχουν συνολικά 32 ράβδοι με συνολικό βάρος: 32*3,8*6,24=758,8kgή 797kg ή 0,8 τόνοι

ΠΡΟΜΕΤΡΗΣΗ ΛΕΠΙΔΩΝ

Στα σχέδια αναγράφεται ο κωδικός αριθμός της κάθε λεπίδας με τις απαραίτητες διαστάσεις της. Για τον απαιτούμενο αριθμό κάθε λεπίδας έχουμε:

56 λεπίδες Λ1




















ΑΓΚΥΡΟΒΙΔΕΣ-ΚΟΧΛΙΕΣ

Απαιτούνται 464 αγκυρόβιδες Μ24,8.8

102 κοχλίες Μ12,8.8, 2540 κοχλίες Μ16,8.8

Και 264 ντίζες διαμέτρου Φ12

119

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΙΙΙ

Documents

Transcript of ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΙΙΙ