Teraskonstruktsioonide abimaterjal (0)

 
 
TERASKONSTRUKTSIOONIDE ABIMATERJAL 
 
 
EVS-EN 1993-1-1 
EUROKOODEKS 3 Teraskonstruktsioonide projekteerimine 
 
 
 
 
 
 
 
 
Koostas: Georg  Kodi  
 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
SISUKORD 
 
1. TERASRISTLÕIGETE TÄHISED ......................................................................................................................... 3 
1.1 Ristlõigete tähistused ja teljed ................................................................................................................ 3 
1.2 Ristlõigete koordinaadid ja sisejõud........................................................................................................ 3 
2. VARUTEGURID ............................................................................................................................................... 4 
2.1 Materjali varutegurid............................................................................................................................... 4 
2.2 Koormuste varutegurid ........................................................................................................................... 4 
2.3 Koormuste kombinatsioonioonid ............................................................................................................ 4 
3. TERASE OMADUSED ...................................................................................................................................... 5 
4. RISTLÕIKEKLASSID.......................................................................................................................................... 9 
4.1 Elastne ja  plastne  staadium  paindel  ........................................................................................................ 9 
4.2 Ristlõikeklasside määramine ................................................................................................................. 14 
4.3 Ristlõikeklassi 4 efektiivristlõike määramine......................................................................................... 19 
5.  RISTLÕIKE KANDEVÕIME ............................................................................................................................ 20 
5.1  Tsentriliselt  tõmmatud varda ristlõike kandevõime ............................................................................. 20 
5.2 Tsentriliselt surutud varda ristlõike kandevõime .................................................................................. 20 
5.3 Painutatud varda ristlõike kandevõime................................................................................................. 20 
5.4  Ristlõike põikjõukandevõime................................................................................................................ 21 
5.4.1 Ristlõike kontroll nihkepingete elastse jaotuse korral ....................................................................... 21 
5.4.2 Ristlõike kandevõime nihkepingete  plastse  jaotuse korral ................................................................ 22 
5.4.3 Seina nihkestabiilsus........................................................................................................................... 23 
5.4.4 Toe- ja jäikusribi kandevõime leidmine.............................................................................................. 25 
5.4.5  Tala  seina kandevõime koondatud koormuste suhtes....................................................................... 26 
5.5 Ristlõike kandevõime  paindemomendi  ja põikjõu koosmõju ............................................................... 28 
5.6 Ristlõike kandevõime pikijõu ja põikjõu koosmõju ............................................................................... 28 
5.7 Ristlõike kandevõime paindemomendi ja pikijõu koosmõju................................................................. 29 
5.8 Ristlõike kandevõime paindemomendi, põikjõu ja pikijõu koosmõju................................................... 30 
5.9 Vääne..................................................................................................................................................... 32 
6. SURUTUD  VARRASTE  STABIILSUS (NÕTKE).................................................................................................. 36 
7. PAINUTATUD VARRASTE STABIILSUS ( KIIVE ) ............................................................................................... 38 
8. SURUTUD JA PAINUTATUD VARRASTE STABIILSUS ..................................................................................... 47 
9.  KEEVISLIITED  ................................................................................................................................................ 50 
9.1  Jõukomponentide meetod ................................................................................................................... 51 
9.2  Lihtsustatud meetod............................................................................................................................. 52 
10.  POLTLIITED ................................................................................................................................................. 53 
10.1 Poldi lõikekandevõime ........................................................................................................................ 55 
10.2 Poldiava serva muljumiskandevõime .................................................................................................. 55 
10.3 Poldi tõmbekandevõime ..................................................................................................................... 57 
10.4 Tõmbe- ja lõikejõuga üheaegselt  koormatud  poldi kandevõime ........................................................ 57 
11. ALGHÄLVED JA TEIST JÄRKU MÕJURID...................................................................................................... 58 
12. POSTIDE JA RAAMIDE NÕTKEPIKKUSED .................................................................................................... 61 
13. ENIMKASUTATAVATE TERASPROFIILIDE   TABELID  .................................................................................... 63 
TERASKONSTRUKTSIOONID  –ABIMATERJAL 
 
2/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
1. TERASRISTLÕIGETE TÄHISED 
 
1.1 Ristlõigete tähistused ja teljed 
 
 
  
 
1.2 Ristlõigete koordinaadid ja sisejõud 
 
 
Koordinaadid   
Põikjõud (V) 
 
Paindemomendid 
 
Deformatsioonid  
 
 
 
Pikijõud (N) 
 
Väändemoment 
 
 
  
  
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
3/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
2. VARUTEGURID 
 
2.1 Materjali varutegurid 
  
Kandevõime, stabiilsus  (lähtudes fy -st)  
γM0 = γM1 = 1.0 
Purunemiskandevõime  (lähtudes fu -st) 
γM2 = 1.25 
 
Liidete kandevõime  
(lähtudes fu -st) 
γMB = γMW = 1.25 
 
 
2.2 Koormuste varutegurid 
 
Alalised koormused: 
 
 
 
γG = 1.20  
Muutuvad koormused:   
 
 
γQ = 1.50 
 
2.3 Koormuste kombinatsioonioonid 
 
Koormuskombinatsioon kandepiirseisundis: 
 
 
  ∑ γ
∑
G,j ⋅ Gk,j + γ Q 1
, ⋅ Q k 1
, +
γ Q i, ⋅ ψ0 i, ⋅ Qk i,  
j
i 1
 
Koormuskombinatsioon kasutuspiirseisundis: 
 
Normatiivne  koormuskombinatsioon: 
 
Tavaline koormuskombinatsioon: 
 
 
 
  
∑G +Q +
∑
k, j
k 1
,
∑ψ ⋅
0 i
,
Qk i,  
 
 
G
+ ψ
⋅ Q
k, j
1
,
1
k 1
,
∑ψ ⋅
2 i
,
Qk i,  
i>1
i >1
 
 
Koormus 
ψ0 
ψ1 
ψ2 
Kasuskoormus  
 
 
 
Klass A:  elamispinnad  
0,7 
0,5 
0,3 
Klass B: ametipinnad 
0,7 
0,5 
0,3 
Klass C: pinnad rahva kogunemiseks 
0,7 
0,7 
0,6 
Klass D: äripinnad 
0,7 
0,7 
0,6 
Klass E: laopinnad 
1,0 
0,9 
0,8 
Klass F: liikluspinnad (sõiduki kaal ≤30kN) 
0,7 
0,7 
0,6 
Klass G: liikluspinnad (sõiduki kaal 30-160kN) 
0,7 
0,5 
0,3 
Klass H: katused 
0 
0 
0 
Lumekoormus 
0,5 
0,2 
0 
Tuulekoormus  
0,6 
0,2 
0 
Temperatuur  hoones  
0,6 
0,5 
0 
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
4/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
3. TERASE OMADUSED 
 
TUGEVUSKLASSID 
 
 
N/mm2 
 
Nimipaksus t  0. ;
5
≤
 
1 
c
t
13α − 1
c
≤ 33ε
≤ 72ε  
t
 
c
36ε
t
α ≤ 0. ;
5
≤
 
t
 
 
c
456ε
 
α > 0. ;
5
≤
 
2 
c
t
13α − 1
c
≤ 38ε
≤ 83ε  
t
 
c
41.5ε
t
α ≤ 0. ;
5
≤
 
t
 
3 
 
 
 
c
c
42ε
c
≤ 42ε
ψ > − ;
1
≤
 
≤ 124ε  
t
 
t
0.67 + 0.33ψ
t
c
ψ ≤ − ;
1
≤ 62ε(1 − ψ) − ψ  
t
 
f
f
y 
235 
355 
y
ε =
 
235
ε 
1.0 
0.81 
NB! Survepinged on „+“ märgiga!!! 
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
16/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
ÜHELT SERVALT  TOETATUD (KONSOOLSED) SURUTUD ELEMENDID (1- POOLSE  TOETUSEGA) 
 
 
 
 
 
 
SURUTUD JA PAINUTATUD 
RISTLÕIKEKLASS 
SURUTUD ELEMENDID 
ELEMENDID 
VABA SERV SURUTUD 
VABA SERV TÕMMATUD 
PINGEJAOTUS 
 
 
 
ELEMENDIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
c
c
9ε
c
9ε
≤ 9ε  
≤
 
≤
 
t
t
t
α α
 
 
 
 
2 
c
c
10ε
c
10ε
≤ 10ε  
≤
 
≤
 
t
t
t
α α
 
 
 
 
3 
 
 
 
 
c
c
c
≤ 14ε  
≤ 2 ε
1
K
 
≤ 2 ε
1
K  
t
t
t
 
 
NB! Survepinged on „+“ märgiga!!! 
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
17/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
ERIKUJUGA SURUTUD ELEMENDID 
 
 
 
 
RISTLÕIKEKLASS 
SURUTUD VÕI PAINUTATUD ELEMENDID 
1 
d
2
≤ 50ε  
t
2 
d
2
≤ 70ε  
 
t
3 
d
 
2
≤ 90ε  
 
 
t
 
4. RISTLÕIKEKLASSI ELEMENDID 
 
PINGEJAOTUS KAHELT SERVALT TOETATUD ELEMENDIS 
EFFEKTIIVNE LAIUS beff 
 
 
ψ = 1
b
                 
 
eff = ρ ⋅ b
b
b
= 0. b
5
e1 = 0. b
5 eff
e2
eff
 
 
 
1 > ψ ≥ 0
b
           
 
eff = ρ ⋅ b
2
b
be2 = b
− b
eff
e1
e1 =
beff
5 − ψ
 
 
 
ψ  ψ > 0
0  
0 > ψ > 1
−
1
−  
1
− > ψ > 3
−
ψ =
 
 
1
k  
 
 
2
 
4.0
8.2
7.81
 
23.9
 
7.81 − 6.29ψ + .
9 78ψ
5.98( − ψ)2
1
 
(1.05 + ψ)
NB! Survepinged on „+“ märgiga!!! 
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
18/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
4.3 Ristlõikeklassi 4 efektiivristlõike määramine 
 
 
 
Vähendustegur ρ leitakse: 
 
- kui  λp ≤ 0.673  , siis   ρ = 1.0      
λp − 0.055 (3 + ψ)
- kui   λp > 0.673 , siis     ρ =
≤ 1.0  
2
λp
 
fy
b / t
 Plaadi tingsaledus leitakse: 
λp =
 
 
σcr
28 4
, ⋅ ε ⋅ k σ
 
 
 
ψ 
- plaadi servades mõjuvate brutoristlõike põhjal leitud pingete suhe (vt tabel) 
 
 
b  
 - plaadi laius  
 
 
t  
- on plaadi paksus 
 
 
ε 
 - on terase redutseerimistegur 
 
 
kσ 
- on plaadi pingejaotustegurist ψ sõltuv stabiilsustegur 
 
 
Ristlõikeklass 4. ristlõige paindel: 
 
 
Ristlõikeklass 4. ristlõige  survel : 
 
 
TERASKONSTRUKTSIOONID –ABIMATERJAL 
 
19/79 
Georg Kodi 
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 
ehitiste projekteerimise instituut 
 5.  RISTLÕIKE KANDEVÕIME 
 
Kõigis ristlõigete kontrollides peab varda arvutuslik kandevõime XEd rahuldama iga ristlõikes tingimust: 
 
 
  XRd ≥ XEd  
 
5.1 Tsentriliselt tõmmatud varda ristlõike kandevõime 
 
 
 
 
 
 
A ⋅ fy
  
p
N l,Rd =
   
- brutoristlõike arvutuslik plastne kandevõime 
γM0
 
 
 
9
,
0 ⋅ A
⋅ f
  
net
u
u
N ,Rd =
  - netoristlõike kandevõime kinnitusvahendite aukude kohal 
γ 2
M
 
 
A 
- ristlõike  brutopindala  
 
Anet 
- ristlõike netopindala 
 
5.2 Tsentriliselt surutud varda ristlõike kandevõime 
 
A ⋅ f
 
  
y
c
N ,Rd =
   
- ristlõikeklassides 1, 2 ja 3 
γM0
 
Aeff ⋅ fy
 
   c
N ,Rd =
 
- ristlõikeklassis 4, (arvestada  momenti  ekstsentrilisusest) 
γM0
 
5.3 Painutatud varda ristlõike kandevõime 
 
W ⋅ f
 
pl
y
c
M ,Rd =
 
- ristlõikeklassides 1 ja 2 
γ 0
M
 
e
W l,min ⋅ fy
I
 
Mc,Rd =
 
- ristlõikeklassis 3 
W
el
0
M
z
 
Wpl = 2S =
S
S
s
{t
W
⋅ f
surutudosa
tõmmatudos a
 
eff,min
y
M
staatiline moment
staatiline moment
c,Rd =
  
- ristlõikeklassis 4 
γ 0
M
 
Märkus:  Kui  ristlõige  on  ebasümmeetriline,  siis  Wpl  puhul  määratakse   nulljoon   tõmmatud  ja  surutud 
ristlõikeosade pindalade võrdsuse printsiibist As=At lähtudes. 
  
M E
.
y d
M
Vildakpainde puhul: 
z E
. d