stalen ligger op 2 steunpunten met twee F-lasten 1xprofiel 1: HE140A en een q-last over de gehele lengte werk werk werknummer werknummer materiaal S235 klasse 3 flensdikte <40 kerngegevens ontwerplevensduur = 50 jaar toegepaste norm = eurocode nieuwbouw toepassing gebouwen en andere gewone constructies ontwerplevensduur klasse = 3 6.10.a 6.10.b 6.1 partiële factoren gevolgklasse CC 1 g G;j = 1,22 xg G;j = 1,08 g M0 = 1,00 - correctiefactor voor formule 6.10.b x= 0,89 g Q;1 = 1,35 g Q;1 = 1,35 g M1 = 1,00 - de waarde van ksi volgt uit de Nationale Bijlage g Q;i = 1,35 g Q;i = 1,35 g M2 = 1,25 - diverse factoren eigen gewicht ligger automatisch berekenen ja gebouwcategorie A: woon- en verblijfsruimtes traagheidsmoment en weerstandsmoment in richting van de belasting (gewichtsberekening) y 0 = 0,4 - belasting profiel 1: sterke as (elastische doorbuiging) y 1 = 0,5 - SI = 1033 cm 4 Sg = 0,25 kn/m' (kruip) y 2 = 0,3 - SW pl = 174 cm 3 SA = 31,4 cm 2 reductiefactor vloerbelasting y t = 1,00 - SW el = 155 cm 3 E = 210000 N/mm 2 liggerlengte L1= 4 m a= 1 b= 2 c= 1 toelaatbare einddoorbuiging veld 1 1: 250 * L bijkomende doorbuiging veld 1 1: 333,3 * L toegepaste zeeg veld 1 0 mm 1 2 belastingen en combinaties F1 L= 4,000 q1: permanente belasting G k,j = 1,5 kn/m G k,j : (incl.e.g.) 1,5 + 0,25 = 1,75 kn/m' opgelegde belasting exteem+mom. SQ extr+mom = 4 kn/m STR/GEO g G,j G k,j + g Q SQ mom opgelegde belasting momentaan SQ mom = 2 kn/m 6.10.a: 1,22 1,75 + 1,35 2,00 = 4,82 kn/m' STR/GEO xg G,j G k,j + g Q SQ extr+mom 6.10.b: 1,08 1,75 + 1,35 4,00 = 7,29 kn/m' F1: permanente belasting G k,j = 4 kn G k,j : (incl.e.g.) 4 = 4,00 kn opgelegde belasting exteem+mom. SQ extr+mom = 5 kn STR/GEO g G,j G k,j + g Q SQ mom opgelegde belasting momentaan SQ mom = 3 kn 6.10.a: 1,22 4,00 + 1,35 3,00 = 8,91 kn afstand uit linker steunpunt a= 1 m STR/GEO xg G,j G k,j + g Q SQ extr+mom 6.10.b: 1,08 4,00 + 1,35 5,00 = 11,08 kn F2: permanente belasting G k,j = 2 kn G k,j : (incl.e.g.) 2 = 2,00 kn opgelegde belasting exteem+mom. SQ extr+mom = 5 kn STR/GEO g G,j G k,j + g Q SQ mom opgelegde belasting momentaan SQ mom = 1 kn 6.10.a: 1,22 2,00 + 1,35 1,00 = 3,78 kn afstand van F1 tot F2 b= 2 m STR/GEO xg G,j G k,j + g Q SQ extr+mom 6.10.b: 1,08 2,00 + 1,35 5,00 = 8,91 kn F2 unity-checks er worden geen verstijvingsschotjes toegepast zie ook de invoercellen verderop in deze berekening ULS buiging 0,67 dwarskracht 0,18 onderflensinklemming 0,35 kip 0,83 SLS u eind 0,97 u bij 0,86 QEC ; www.qec.nu Rekenblad 1 van 7
resultaten mechanicaberekeningen F1 F2 a= 1 b= 2 c= 1 1 2 L= 4,000 STR/GEO (groep B) belastinggeval / combinatie belastingen dwarskracht (kn) reactie (kn) q1 F1 F2 V 1,2 V 2,1 R 1 R 2 G k,j 1,75 4,00 2,00-7,0 6,0 7,0 6,0 Q k1 + y 0,i * Q k,i 4,00 5,00 5,00-13,0 13,0 13,0 13,0 6.10.a 4,82 8,91 3,78-17,3 14,7 17,3 14,7 6.10.b 7,29 11,08 8,91-25,1 24,0 25,1 24,0 maatgevende waarden V Ed = 25,1 kn R Ed = 25,1 kn belastinggeval / combinatie steunpuntmoment (knm) veldmoment (knm) positie M veld,max (m) vervorming (mm) M 1 M 2 M 1.2 uit R 1 u 1,2 G k,j 0,0 0,0 6,6 1,71 5,2 Q k1 + y 0,i * Q k,i 0,0 0,0 13,0 2,00 10,4 6.10.a 0,0 0,0 16,2 1,73 6.10.b 0,0 0,0 24,6 1,93 maatgevende waarden M Ed,st = 0,0 knm M Ed,v = 24,6 knm toetsingen bruikbaarheidsgrenstoestand belastinggevallen en combinaties veld = u 1,2 u on = G k,j = 5,2 u elastisch = Q k1 + y 0,i * Q k,i (volbelast) = 10,4 u zeeg = volgens opgave = 0,0 u eind = u on + u elastisch + u zeeg = 15,6 u bij = u elastisch = 10,4 u eind,toe = u eind,toelaatbaar = 16,0 u.c. = u eind / u eind,toelaatbaar = 0,97 u bij,toe = u bij,toelaatbaar = 12,0 u.c. = u bij / u bij,toelaatbaar = 0,86 toetsingen uiterste grenstoestand (samenvatting) buiging, art 6.2.5 M Ed = 24,6 6.12 M Ed <= 1,0 = 24,6 = 0,67 - M c,rd 36,5 dwarskracht, art. 6.2.6 V Ed = 25,1 6.17 V Ed <= 1,0 = 25,1 = 0,18 - V c,rd 137,1 onderflensinklemming, art. 6.3.1 R 1 = 25,1 6.46 N Ed <= 1,0 = 25,1 = 0,35 - N b,rd 71,5 R 2 = 24,0 6.46 N Ed <= 1,0 = 24,0 = 0,34 - N b,rd 71,5 kip, art. 6.3.2 M Ed = 24,6 6.54 M Ed <= 1,0 = 24,6 = 0,83 - M b,rd 29,6 opleglengte, art. 6.9 EC steen l opleg = N Ed / ( b b fb ) R 1 l opleg = 25,1 10 3 / ( 1,28 140 4,97 ) = 28 mm R 2 l opleg = 24,0 10 3 / ( 1,28 140 4,97 ) = 27 mm QEC ; www.qec.nu Rekenblad 2 van 7
art. 6.2.5 buigend moment, enkele buiging, rekenen met gecombineerde profielgegevens rekenwaarde moment M Ed = 24,6 knm profiel = HE140A A = 31,4 cm 2 reductie flensdoorsnede (boutgaten A f,red = 0,0 cm 2 kwaliteit = S235 g M0 = 1,00 - f y = 235 N/mm 2 g M2 = 1,25 - de boutgaten mogen worden verwaarloosd f u = 360 N/mm 2 W pl = 173,5 cm 3 b = 140 mm W el,min = 155,4 cm 3 t f = 8,5 mm W ef,min = 155,4 cm 3 6.12 M Ed <= 1,0 = 24,591 = 0,67 - A f = 14,0 0,9 = 11,9 cm 2 M c,rd 36,5 A f,net = 11,9-0,0 = 11,9 cm 2 (2) voor doorsnedeklasse 1 en 2 6.13 M c,rd = M pl,rd = W pl f y = 173,5 235 10-3 = 40,8 knm voor doorsnedeklasse 3 6.14 M c,rd = M el,rd = W el,min f y = 155,4 235 10-3 = 36,5 knm voor doorsnedeklasse 4 6.15 M c,rd = M ef,rd = W ef,min f y = 155,4 235 10-3 = 36,5 knm 6.16 (4) gaten voor verbindingsmiddelen mogen worden verwaarloosd als: A f,net 0,9 f u 10-3 = 11,9 0,9 360 10-3 = 3,1 kn g M2 1,25 A f f y 10-3 = 11,9 235 10-3 = 2,8 kn art. 6.2.6 dwarskracht (afschuiving) rekenwaarde moment V Ed = 25,1 kn profiel = HE140A A = 31,4 cm 2 profiel gewalste I en H profielen kwaliteit = S235 g M0 = 1,00 - f y = 235 N/mm 2 I y = 1033 cm 4 factor in formules gelast profiel h = 1 - b = 140 mm t f = 8,5 mm h = 133 mm t w = 5,5 mm dikte in beschouwde punt t = 6 mm S y = 87 cm 3 I t = 8,1 cm 4 h w = 133-8,5 2= 116 mm reken met hoogte van het lijf h w = 116 mm 6.17 V Ed <= 1,0 = 25,1 = 0,18 - afrondingstraal in profiel r = 12 mm V c,rd 137,1 6.18 V c,rd = V pl,rd = A v f y / 3 = 1011 235 10-3 / 3 = 137,1 kn (4) Om de rekenwaarde van de elastische weerstand tegen dwarskracht V c,rd te toetsen mag, voor een kritiek punt van de doorsnede, het volgende criterium zijn gebruikt tenzij het toetsen op plooien volgens hoofdstuk 5 van EN 1993-1-5 van toepassing is: 6.19 t Ed = 39,4 = 0,10 - f y / ( 3 g M0 ) 235 / ( 3 1,00 ) algemeen geldt: 6.20 t Ed = V Ed S = 25,1 87 10 2 = 35 N/mm 2 I y t 1033 6 QEC ; www.qec.nu Rekenblad 3 van 7
(5) Voor I- of H-profielen mag de schuifspanning in het lijf als volgt zijn bepaald: 6.21 t Ed = V Ed indien A f / A w >= 0,6 = 25,1 10 3 = 39 N/mm 2 A w 638 A f = b t f = 140 8,5 = 11,9 10-2 cm 2 A w = h w t w = 116 5,5 = 6,4 10-2 cm 2 A f / A w = 11,9 / 6,4 = 1,9 - waarde voor t Ed waarmee mag worden gerekend voor I en H-profielen = 39 N/mm 2 6.22 (6) Bovendien behoort, voor lijven zonder dwarsverstijvers, de weerstand tegen plooien door afschuiving volgens hoofdstuk 5 van EN 1993-1-5 te zijn bepaald indien h w > 72 e dus 116 > 72 1,00 eis 21,1 > 72,0 t w h 5,5 1,00 conclusie: weerstand tegen plooien hoeft niet te worden berekend met e = ( 235 / f y ) = ( 235 / 235 ) = 1,00 (3) a gewalste I en H profielen A v = A - 2 b t f + ( t w + 2 r ) t f A v = 3140-2 140 8,5 + ( 5,5 + 2 12 ) 8,5 = 1010,8 (3) b gewalste U en C profielen A v = A -2 b t f + ( t w + r ) t f A v = 3140-2 140 8,5 + ( 5,5 + 12 ) 8,5 = 908,75 (3) c gewalste T profielen A v = 0,9 ( A - b t f ) A v = 0,9 ( 3140-140 8,5 ) = 1755 (3) d gelast I,H, buis,// lijf A v = h S ( h w t w ) A v = 1 ( 116 5,5 ) = 638 (3) e gelast I,H, buis,// flens A v = A - S ( h w t w ) A v = 3140 - S ( 116 5,5 ) = 2502 (3) f1 gewalste rh buis // hoogte A v = A h / ( b + h ) A v = 3140 133 / ( 140 + 133 ) = 1529,7 (3) f2 gewalste rh buis // breedte A v = A b / ( b + h ) A v = 3140 140 / ( 140 + 133 ) = 1610,3 (3) g ronde buisprofielen A v = 2 A / p art. 6.3.1 onderflensinklemming (gaffeloplegging) A v = 2 3140 / p = 1999 rekenwaarde oplegreactie N Ed = 25,1 kn profiel = HE140A E = 210000 N/mm 2 extra normaalkracht oplegging N extra = 0 kn opleglengte c = 200 mm kwaliteit = S235 totale dikte schotjes t schot = 0 mm f y = 235 N/mm 2 g M1 = 1,00 - totale breedte schotjes (incl. lijf) b schot = 279,0 mm y-richting z-richting zijkant oplegging c tot eind ligger x = 12,3 mm h = 133 mm b = 140 mm er worden geen verstijvingsschotjes toegepast kromme = c t w = 5,5 mm b eff b eff b eff t schot b schot x c zijaanzicht doorsnede bovenaanzicht b schot t schot QEC ; www.qec.nu Rekenblad 4 van 7
NEN 6770 art 12.2.4 b eff = 0,5 (h 2 + c 2 ) + x + c/2 = 0,5 ( 133,0 2 + 200,0 2 ) + 12,3 + 200 / 2 = 232,3 mm b eff < (h 2 + c 2 ) = ( 133 2 + 200 2 ) = 240,2 mm kniklengte y-richting l cr,y = 2 133 = 266,0 mm doorsnede A= b eff t w + (b schot - t w ) t schot = 232,3 5,5 + ( 279,0-6 ) * 0 = 12,78 10 2 cm 2 I=1/12 ( tschot bschot3 3 +(beff-tschot) tw )=1/12( 0 279,0 3 + ( 232,3-0 ) * 6 3 ) = 0,3221 10 4 mm 4 traagheidsstraal i = I /A = ( 0,3221 10 4 / 13 10 2 ) = 1,6 mm y-richting 6.46 N Ed + N extra <= 1,0 = 25,1 + 0,0 = 0,35 - N b,rd 71,5 6.47-6.48 N b,rd = c A f y / g M1 = N b,rd = 0,238 12,8 235 10-1 / 1,00 = 71,5 kn 6.49 c = 1 <= 1,0 c= 1 = 0,238 - F + ( F 2 - - l 2 ) 2,479 + ( 2,479 2-1,784 2 ) F =0,5 [ 1+a ( -- l - 0,2 ) + -- l 2 ] F= 0,5 [ 1+ 0,49 ( 1,784-0,2 ) + 1,784 2 ] = 2,479-6.50 l y =l cr,y / i y = 266 / 1,6 = 167,5 - l 1 =p (E / f y ) = p ( 210000 / 235 ) = 93,9 - - l y =l y / l 1 = 167,5 / 93,9 = 1,784 - gemiddelde oplegspanning = 25,1 10 3 / ( 140 200 ) = 0,8969 N/mm 2 art. 6.3.2 prismatische op buiging belaste staven (kip) Kipcontrole gebeurd altijd met alleen profiel 1 schema van het te controleren liggersegment tussen gaffels of kipsteunen grootste absolute kopmoment kleinste absolute kopmoment reductie weerstandsmoment W red = 0,0 cm 3 M y,1,s,d = 0,0 M Ed = 24,6 M y,2,s,d = 0,0 reductie doorsnede A red = 0,0 cm 2 grootste moment b= 1,00 profiel = HE140A E = 210000 N/mm 2 kwaliteit = S235 A = 31,4 cm 2 f y = 235 N/mm 2 G = 80769 N/mm 2 h = 133 mm g M1 = 1,00 - M ongesteunde lengte segment l = 4000 bm t f = 8,5 mm b = 140 mm C1= 1,130 C2= -0,420 l kip =l cr = 4000 I y = 1033 cm 4 t w = 5,5 mm i y = 57,4 mm I z = 389 cm 4 invoergegevens tbc kipcontrole W y,el = 155,4 cm 3 i z = 35,2 mm basisgeval uit NEN 6771 tabel 9, geval 4:2 puntlasten op 0,25L W y,pl = 173,5 cm 3 I t = 8,1 cm 4 momentenverloop parabool een zijde ingeklemd W y,eff = 155,4 cm 3 h/b = 0,95 - soort profiel gewalste I- en H-profielen plaats van de horizontale kipsteunen bij liggerberekeningen aangrijpingspunt belasting zwaartepunt bovenflens c kip;links = 0,00 * 4000 = 0 mm wijze zijdelijngse steunen tussen 2 gaffels c kip;rechts = 1,00 * 4000 = 4000 mm l = 4000-0 = 4000 mm momentenlijn gekozen veld en kipsteunen 0,0-5,0-10,0-15,0-20,0-25,0-30,0 QEC ; www.qec.nu Rekenblad 5 van 7
aanvullende invoer via een liggerberekeningen: invoer van de kipsteunen door gelijkmatige verdeling te controleren veld veld 1 grenstoestand UGT2 vol - 6.10.b aantal kipsteunen n= 0 - te controleren liggerdeel (tussen de kipsteunen) 1-1,12 2,36 momentenlijn gekozen veld en kipsteunen M y,1,s,d = 0,0 M y,2,s,d = 0,0 M Ed = 24,6 knm l g = 4000 kipcontrole algemeen: 0,83 kipcontrole gewalst profie 0,77 "tekenafspraak" getekende momentenlijn wijkt af van de mechanicaberekening 0,0-5,0-10,0-15,0-20,0-25,0-30,0 NEN 6771 art.12.2.5.3 bepaling vervangende ongesteunde kiplengte l st = f 1 l = 1,00 4000 = 4000 mm tussen twee gaffels l kip = l st = 4000 mm l kip =l cr = f 2 l st = 1,00 4000 = 4000 mm tussen een gaffel en een kipsteun of tussen twee kipsteunen reken met een ongesteunde lengte l kip =l cr = 4000 mm l kip = ( 1,4-0,8 b ) l st echter 1,0 <= l kip / l st <=1,4 afstand horizontale steun 1 v.a linker steunpunt = 0,00 m f 2 =( 1,4-0,8b) = (1,4-1,00 ) = 0,60 afstand horizontale steun 2 v.a linker steunpunt = 4,00 m deze factor is niet van toepassing, zodat f2=1,00 Er wordt gerekend met de volgende gegevens: lengte ligger tussen de gaffels l g = 4000 mm invloedsfactor uit tabel C1 C 1 = 1,130 - ongesteunde horizontale lengte l= 4000 mm invloedsfactor uit tabel C2= -1 0,420 C 2 = -0,420 - rekenwaarde buigend moment M Ed = 24,6 knm verhouding f=b= M y,2,s,d / M y,1,s,d = 1,00 - kopmoment met grootste absolute waarde M y,1,s,d = 0,0 knm tabel 9, geval 4:2 puntlasten op 0,25L kopmoment met kleinste absolute waarde M y,2,s,d = 0,0 knm toetsing kip art. 6.3.2.2 kipkrommen - Algemeen let op: de waarden voor C1 en C2 moet uit de tabellen 9 t/m 13 worden gehaal 6.54 M Ed <= 1,0 = 24,6 = 0,83 - gebruik bij formule 6.56 kromme a M b,rd 29,6 6.55 M b,rd = c LT W y f y / g M1 M b,rd = 0,810 155,4 235 10-6 / 1,00 = 29,6 knm 6.56 c LT = 1 <= 1,0 c LT = 1 = 0,810 - F LT + ( F LT 2 - - l LT 2 ) 0,860 + ( 0,860 2-0,774 2 ) maatgevende waarde c LT = 0,810 - F LT =0,5 [ 1+a LT ( -- l LT - 0,2 ) + -- l LT 2 ] F LT = 0,5 [ 1+ 0,21 ( 0,774-0,2 ) + 0,774 2 ] = 0,860 - -- l LT = ( W y * f y / M cr ) = 155,4 235 10-3 / 61 = 0,774-12.2.7 M cr =M ke =k red C / l g * (E * I z * G * I t ) = 1,00 3 ( 210000 389 80769 8,1 10 8 ) = 61 knm NEN 6771 4000 b) dubbel-symmetrische profielen : h / t f <=75= 133 / 9 = 15,6 - aan deze eis wordt voldaan c) dubbel-symmetrische profielen : a= h t f 10 12 / t 3 w b l 2 g <=575= 133 8,5 10 12 = 3033-5,5. 3 140 4000. 2 aan deze eis wordt niet voldaan k red = als h / tw>75: k red = -5,4 10-5 a +1,03= -5,4 10-5 3033 + 1,03 = 0,866 h / t w = 133 / 5,5 = 24,182 a= 3033 eis<5000 conclusie: k red = 1,00 - toepassingsgebied voor art. 12.2.1 NEN 6770 QEC ; www.qec.nu Rekenblad 6 van 7
12.2.5.3 C= p C 1 l g [ ( 1 + p 2 S. 2 ( C 2 2 + 1) +p C 2 S ] NEN 6771 l kip l kip. 2 l kip C= p 1,130 4000 [ ( 1 + 9,870 742,0. 2 ( -0,420 2 + 1) +p -0,420 742,0 ] = 3,3-4000 4000. 2 4000 12.2.11.b S= h ( Ed Iz ) = 133 ( 210000 389,3 ) = 742,0-2 Gd It 2 80769 8,1 benadering geldt alleen voor I-profielen toetsing kip art. 6.3.2.3 kipkrommen voor gewalste profielen of equivalente gelaste profielen 6.54 M Ed <= 1,0 = 24,591 = 0,77 - gebruik bij formule 6.57 kromme b M b,rd 31,8 6.55 M b,rd = c LT,mod W y f y / g M1 M b,rd = 0,871 155,4 235 10-6 / 1,00 = 31,8 knm M cr = 61 -- l LT = 0,77 als bij berekening 6.3.2.2 kipkrommen algemeen 6.57 c LT = 1 <= 1,0 c LT = 1 = 0,831 - F LT + ( F LT 2 - b - l LT 2 ) 0,788 + ( 0,788 2-0,75 0,774 2 ) c LT <= 1 / -- l LT 2 = 1 / 0,77 2 = 1,7 - maatgevende waarde c LT = 0,831-6.58 c LT,mod = c LT /f = 0,831 / 0,96 = 0,871 - reken met c LT,mod = 0,871 - f=1-0,5(1-k c ) [1-2,0( -- l LT -0,8) 2 ] <=1,0 f = 1-0,5 ( 1 0,91 ) [1-2,0( 0,774-0,8 ) 2 ] = 0,955 - kip FLT=0,5 [ 1+aLT ( -- llt - -- llt,0) +b -- llt 2 ] F LT = 0,5 [ 1+ 0,34 ( 0,77-0,4 ) + 0,75 0,77 2 ]= 0,788 - opmerking QEC ; www.qec.nu Rekenblad 7 van 7