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 :=.6 6.0 0.5 q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = 6.048 07 L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := 6 MdBtuuli = 6.048 0 7 L 2 MdCtuuli := 5.6 q 6 MdCtuuli = 6.048 0 7 Räystään aiheuttama momentti: F :=.6 6.0 0.5 0 3 F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas = 3.456 0 7 Mdraystas = 3.456 0 7 päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := 24.500 gk = 0.4 Fd :=.2 6 gk Ndp 0.9 Lh 2 Fd +.4 Ndp := Ndp = 33.02 kn Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde =.32 0 3 Kuormitustapaus : P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = 9.504 0 7 Ndp := 33 0 3 Ndp = 3.3 0 4
0 Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = 6 0 3 Mdp = 9.504 0 7 Ndp = 3.3 0 4 ix:= 03. Alustava mitoitus: A := 06 0 2 Wx := 938.30 3 fd := 235 Ndp fd A Mdp + = 0.444 < jatketaan H200B-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = 3.3 0 4 Mdp = 9.504 0 7 Lc := 2. 6000 ix = 03. λk := Apusuure β: Lc ix π + α ( λk 0.2) + β := 2 β = 0.788 Reduktiokerroin: λk =.599 α := 0.34 χ := β β 2 χ = 0.308 := χ fd A = 7.674 0 5 Mrx:= fd Wx Mrx = 2.205 0 8 NR := fd A NR = 2.49 0 6 C :=.0 NR Nelx:= Nelx = 9.737 0 5 Ndp C Mdp + Mrx Ndp = 0.479 Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx
Kuormitustapaus 2: talvi ja paljon lunta Voimasuureet: päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := 24.500 gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk +.6 qk) Ndp :=.2 Lh 2 Fd +.4 0 3 Mde := Hde Lp + Ndp ed kn Ndp Hde := 50 Mde =.92 0 7 ed := 0 Kuormitustapaus 2: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mde Ndp = 2.98 0 5 Mdp =.92 0 7 Ndp = 2.98 0 5
2 Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = 6 0 3 Alustava mitoitus: Mdp =.92 0 7 Ndp = 2.98 0 5 ix:= 03. A := 06 0 2 Wx := 938.30 3 fd := 235 Ndp fd A Mdp + = 0.74 < jatketaan H200A-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = 2.98 0 5 Mdp =.92 0 7 Lc := 2. 6000 ix = 03. Apusuure β: + α ( λk 0.2) + β := 2 β = 0.788 Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = 0.308 := χ fd A = 7.674 0 5 Mrx:= fd Wx Mrx = 2.205 0 8 NR := fd A NR = 2.49 0 6 C :=.0 λk := Lc ix π NR Nelx:= Nelx = 9.737 0 5 Ndp C Mdp + Mrx Ndp = 0.448 Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx
Kuormitustapaus 3: talvi ja paljon lunta ja tuuli 3 Voimasuureet: Tuulen aiheuttama momentti yksilaivaisen kehän mastopilarille: L := 6000 q := 0.8 6.0 0.5 q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = 3.024 07 L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := 6 MdBtuuli = 3.024 0 7 L 2 MdCtuuli := 5.6 q 6 MdCtuuli = 3.024 0 7 Räystään aiheuttama momentti: F := 0.8 6.0 0.5 0 3 F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas =.728 0 7 Mdraystas =.728 0 7 päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := 24.500 gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk +.6 qk) Ndp :=.2 Lh 2 Fd +.4 0 3 Ndp Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde =.92 0 7 Kuormitustapaus 3: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = 5.944 0 7 Ndp = 2.98 0 5 Ndp = 2.98 0 5
Kuormitustapaus 3: talvi ja paljon lunta ja tuuli Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle 4 Alkuarvot: Kokeillaan H240B Mdp = 5.944 0 7 A := 06 0 2 Ndp Mdp + = 0.389 fd A fd Wx L = 6 0 3 Ndp = 2.98 0 5 ix:= 03. Wx := 938.3 0 3 fd := 235 < jatketaan H240B-profiililla Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = 2.98 0 5 Mdp = 5.944 0 7 Lc := 2. 6000 ix:= 03. Apusuure β: + α ( λk 0.2) + β := 2 β = 0.788 Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = 0.308 := χ fd A = 7.674 0 5 Mrx:= fd Wx Mrx = 2.205 0 8 NR := fd A NR = 2.49 0 6 C :=.0 λk := Lc ix π NR Nelx:= Nelx = 9.737 0 5 Ndp C Mdp + Mrx Ndp = 0.686 Valittu poikkileikkaus OK NR Nelx
Kuormitustapaus 4: talvi ja lunta ja kova tuuli 5 Voimasuureet: Tuulen aiheuttama momentti yksilaivaisen kehän mastopilarille: L := 6000 q :=.6 6.0 0.5 q2 := 0.2 q Fh := [ 3 ( q + q2) ] L 8 Mdtuuli 8 q L2 := + 2 Fh L Mdtuuli = 6.048 07 L 2 ( 5 q + 3 q2) MdBtuuli := MdBtuuli = 6.048 0 7 6 L 2 MdCtuuli := 5.6 q MdCtuuli = 6.048 0 7 6 Räystään aiheuttama momentti: F :=.6 6.0 0.5 0 3 F2 := 0.2 F Lp := 6000 Mdraystas := ( F + F2) Lp Mdraystas = 3.456 0 7 Mdraystas = 3.456 0 7 päkeskisyyslisä: vaakakuormalisä Hde ja tuennan epäkeskisyys e=0 mm Lh := 24.500 gk = 0.4 Fd := 6 (.2 gk + 0.8 qk) Ndp 0.9 Lh 2 Fd +.4 Ndp := Ndp = 28.268 kn Hde := ed := 0 50 Mde := Hde Lp + Ndp ed Mde = 5.3 0 3 Kuormitustapaus 4: P- pilarin laskentakuormat Mdp ja Ndp Mdp := Mdtuuli + Mdraystas + Mde Mdp = 9.505 0 7 Ndp = 28.268 Ndp = 28.268
Pilarin P mitoitus normaalivoimalle ja taivutukselle Alkuarvot: Kokeillaan H240B L = 6 0 3 Alustava mitoitus: Mdp = 9.505 0 7 Ndp = 28.268 ix:= 03. A := 06 0 2 Wx := 938.30 3 fd := 235 6 Ndp fd A Mdp + = 0.43 < jatketaan H200A-profiililla fd Wx Tarkempi mitoitus yhteisvaikutusyhtälöllä: Muunnettu hoikkuus: Ndp = 28.268 Mdp = 9.505 0 7 Lc := 2. 6000 ix:= 03. λk := Apusuure β: Lc ix π + α ( λk 0.2) + β := β = 0.788 2 Reduktiokerroin: χ := β β 2 λk =.599 α := 0.34 χ = 0.308 := χ fd A = 7.674 0 5 Mrx:= fd Wx Mrx = 2.205 0 8 NR := fd A NR = 2.49 0 6 C :=.0 NR Nelx:= Nelx = 9.737 0 5 Ndp C Mdp + Mrx Ndp = 0.43 Valittu poikkileikkaus OK. NR Nelx
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 := 240 2 7 2 2 N := Ndp t := 0 N Np = 5.49 0 5 >0.25 b t = 6.4 < N 2.57 0.530.53 Np = 62.506 Puristettu laippa: b2 := 0.5 ( 240 0 2 2) t2 := 7 b2 t2 = 5.529 < 0.36 = 8.756 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 = 2. 0 5 := 235 M2 := Mrx MR := Mrx L := 2.7 0.5 M2 MR iy L = 2.454 0 3