RAKENNUSTEKNIIKKA Olli Ilveskoski PORTAL FRAME WITH COLUMNS RIGIDLY FIXED IN THE FOUNDATIONS

Transkriptio

1 PORTAL FRAM WITH COLUMNS RIGIDLY FIXD IN TH FOUNDATIONS 9 Load cases 2. MASTOJÄYKISTTYN KHÄN PÄÄPILARIN P MITOITUS Suunnitellaan hallin ulkoseinillä olevat kehän P- pilarit runkoa jäykistäviksi kehän mastopilareiksi. ri kuormitustapausten voimasuureet lasketaan yksilaivaisen hallin taulukkokaavojen mukaan. Kuormitustapaus : kesä ja tuuli Voimasuureet: Tuulen aiheuttama momentti yksilaivaisen kehän mastopilarille: L := 6000 q := q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := 6 MdBtuuli = L 2 MdCtuuli := 5.6 q 6 MdCtuuli = Räystään aiheuttama momentti: F := F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas = Mdraystas = päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := gk = 0.4 Fd :=.2 6 gk Ndp 0.9 Lh 2 Fd +.4 Ndp := Ndp = kn Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde = Kuormitustapaus : P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = Ndp := Ndp =

2 0 Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = Mdp = Ndp = ix:= 03. Alustava mitoitus: A := Wx := fd := 235 Ndp fd A Mdp + = < jatketaan H200B-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = Mdp = Lc := ix = 03. λk := Apusuure β: Lc ix π + α ( λk 0.2) + β := 2 β = Reduktiokerroin: λk =.599 α := 0.34 χ := β β 2 χ = := χ fd A = Mrx:= fd Wx Mrx = NR := fd A NR = C :=.0 NR Nelx:= Nelx = Ndp C Mdp + Mrx Ndp = Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx

3 Kuormitustapaus 2: talvi ja paljon lunta Voimasuureet: päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk +.6 qk) Ndp :=.2 Lh 2 Fd Mde := Hde Lp + Ndp ed kn Ndp Hde := 50 Mde = ed := 0 Kuormitustapaus 2: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mde Ndp = Mdp = Ndp =

4 2 Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = Alustava mitoitus: Mdp = Ndp = ix:= 03. A := Wx := fd := 235 Ndp fd A Mdp + = 0.74 < jatketaan H200A-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = Mdp = Lc := ix = 03. Apusuure β: + α ( λk 0.2) + β := 2 β = Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = := χ fd A = Mrx:= fd Wx Mrx = NR := fd A NR = C :=.0 λk := Lc ix π NR Nelx:= Nelx = Ndp C Mdp + Mrx Ndp = Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx

5 Kuormitustapaus 3: talvi ja paljon lunta ja tuuli 3 Voimasuureet: Tuulen aiheuttama momentti yksilaivaisen kehän mastopilarille: L := 6000 q := q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := 6 MdBtuuli = L 2 MdCtuuli := 5.6 q 6 MdCtuuli = Räystään aiheuttama momentti: F := F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas = Mdraystas = päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk +.6 qk) Ndp :=.2 Lh 2 Fd Ndp Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde = Kuormitustapaus 3: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = Ndp = Ndp =

6 Kuormitustapaus 3: talvi ja paljon lunta ja tuuli Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle 4 Alkuarvot: Kokeillaan H240B Mdp = A := Ndp Mdp + = fd A fd Wx L = Ndp = ix:= 03. Wx := fd := 235 < jatketaan H240B-profiililla Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = Mdp = Lc := ix:= 03. Apusuure β: + α ( λk 0.2) + β := 2 β = Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = := χ fd A = Mrx:= fd Wx Mrx = NR := fd A NR = C :=.0 λk := Lc ix π NR Nelx:= Nelx = Ndp C Mdp + Mrx Ndp = Valittu poikkileikkaus OK NR Nelx

7 Kuormitustapaus 4: talvi ja lunta ja kova tuuli 5 Voimasuureet: Tuulen aiheuttama momentti yksilaivaisen kehän mastopilarille: L := 6000 q := q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := MdBtuuli = L 2 MdCtuuli := 5.6 q MdCtuuli = Räystään aiheuttama momentti: F := F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas = Mdraystas = päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk qk) Ndp 0.9 Lh 2 Fd +.4 Ndp := Ndp = kn Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde = Kuormitustapaus 4: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = Ndp = Ndp =

8 Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = Alustava mitoitus: Mdp = Ndp = ix:= 03. A := Wx := fd := Ndp fd A Mdp + = 0.43 < jatketaan H200A-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = Mdp = Lc := ix:= 03. λk := Apusuure β: Lc ix π + α ( λk 0.2) + β := β = Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = := χ fd A = Mrx:= fd Wx Mrx = NR := fd A NR = C :=.0 NR Nelx:= Nelx = Ndp C Mdp + Mrx Ndp = 0.43 Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx

9 7 Valitaan pääpilariksi H240B. Tarkistetaan, että poikkileikkausluokka 2:n ehdot toteutuvat. Tarkistetaan pääpilarin heikomman suunnan nurjahdussiteiden maksimiväli. Poikkileikkausluokka: Taivutettu ja puristettu uuma: Np := NR b := N := Ndp t := 0 N Np = >0.25 b t = 6.4 < N Np = Puristettu laippa: b2 := 0.5 ( ) t2 := 7 b2 t2 = < 0.36 = Poikkileikkausluokka 2:n vaatimukset toteutuvat, jolloin valittu profiili H240B:n valinta eo kimmoteoriaan nojautuvalla tavalla on varmalla puolella. Heikomman suunnan nurjahdussiteiden maksimiväli: iy := 60.8 = := 235 M2 := Mrx MR := Mrx L := M2 MR iy L =