2.2) TYPICAL SLAB STRUCTURES VERIFICATIONS
293
Typical slab contribution area (Scale 1:250)
2.2.1) LOAD COMBINATIONS AND DIMENSIONING
Project's TYPICAL SLAB loads
We can observe from the drawings that we have between secondary beams a span of 2.07m. Considering this, together with the ULS design area load of 8.7kN/m2, we verify the slab’s resistance from the producer.
294
Thickness Specific weight Linear load m kN/m³ kN/m Epoxi FinishingMapefloor I 900 - -Screed Tarmac 110/01 0.05 12.0Membrane MAPELASTIC AQUADEFENSEHorizontal structureComposite slab 0.1 -Hanging ceiling THERMATEX® SF Acoustic Dn,f,w = 38 dBPrimary and secondary beam HE550A - - 1.66 1.66 EN 1991-1-1:2002 Serviciability Limit StateTable A2.6 Secondary Primary 2 6.9 Area loadLinear loadLinear load kN/m²kN/mkN/m Serviciability Limit StateTable A2.6 8.318.358.9 γGj=1.35; γQi=1.50 Gj + Q1 + SW Load combinations for beams under one-way elements Horizontal slab's longest contribution span [m] Combination EN 1991-1-1:2002 Ultimate Limit StateTable A1.2 (B) (STR) γGjG1 + γQ1Q1 1226.284.7 Gj + Q1 5.9 Q1 5 Load combinations for composite slab Combination EN 1991-1-1:2002 Area load kN/m² Ultimate Limit StateTable A1.2 (B) (STR) γGjG1 + γQ1Q1 8.7 γGj=1.35; γQi=1.50 0.5-Table 6.2: Category C5: congregation areas G1 3.3 0.6 1.9 0.3 HVAC Live Loads Eurocode reference Area load kN/m² 5
Dead Loads Layer Product Name Area load kN/m²
TIPO A 55/P 600
HI-BOND
TYPE A 55/P 600
Caratteristiche della lamiera - Properties of the trapezoidal sheets
Peso - Weight
Sovraccarico utile uniformemente distribuito KN/m2 - Useful overload evenly distribuited KN/m2 Surcharge utile uniformement repartie KN/m2 - Nutzlast gleichmassig verteilt KN/m2
I valori in colore non prevedono limitazione di freccia f < l/240 (1a fase) - Values indicated in color are calculated without deflection limitation f < l/240 (1st phase) - Les valeurs emprimées en couleur sont sans limitation de flèche f < l/240 (1ère phase) - Die in Farbe angegebenen Werte sehen keine Begrezung der Durchbiegung vor f < l/240 (1. phase).
295 16 Ws Compressione inf. - Bottom compression Wi Wc cm /m cm3/m cm3/m 14,52 16,75 18,04 17,63 20,46 21,02 24,34 28,41 27,04 31,50 36,72 33,07
statiche
slab
Caracteristiques statiques
la dalleStatische eingenschaften der decke 600 55 1000 y h H X1 XS T Kg/m Wi cm3/m Ws cm3/m J tot. cm4/m Xs cm H cm Spessore lamiera- Sheet thickness Epaisseur de la tôle - Blechstärke mm Peso soletta - Slab weight Poids de la dalle - Gewicht der Decke kg/m2 10 190 1130 11 215 1250 12 240 1360 13 265 1460 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 51,57 58,31 71,38 83,90 59,85 67,70 82,93 97,51 68,50 77,53 95,08 111,88 77,43 87,71 107,69 126,84 1368,98 1435,63 1550,71 1648,72 1624,49 1701,96 1834,79 1946,55 1905,23 1995,33 2149,20 2277,62 2209,28 2313,67 2491,55 2639,26 329,49 362,35 422,25 475,79 424,00 466,42 543,66 612,43 533,98 587,80 685,83 773,00 659,76 726,89 849,32 958,20 3,61 3,79 4,08 4,33 3,92 4,11 4,44 4,72 4,20 4,42 4,79 5,09 4,48 4,71 5,11 5,45 16
Caratteristiche
della soletta - Properties of the
-
de
HI-BOND
Caracteristiques du profil - Blecheigenschaften 150 55 680 88,5 61,5 88,5 61,5 600 150 Spessore - Thickness - Epaisseur - Stärke mm 1,20 1,00 0,80 0,70
- Poids - Gewicht Peso - Weight - Poids - Gewicht J totale - total yi Area tot. Compressione sup. - Top compression Jf Wi Ws Compressione inf. - Bottom compression Wi Wc kg/m kg/m2 cm4/m cm cm2/m cm4/m cm3/m cm3/m cm3/m cm3/m 5,50 9,16 53,32 2,44 11,0 47,42 20,70 14,52 16,75 18,04 6,28 10,47 61,44 2,44 12,66 56,57 24,12 17,63 20,46 21,02 7,85 13,08 77,56 2,44 16,00 75,84 31,05 24,34 28,41 27,04 9,42 15,70 93,72 2,44 19,33 93,72 38,05 31,50 36,72 33,07 Caratteristiche statiche della soletta - Properties of the slab - Caracteristiques statiques de la dalleStatische eingenschaften der decke 600 55 1000 y h H X1 XS T Kg/m Wi cm3/m Ws cm3/m J tot. cm4/m Xs cm H cm Spessore lamiera- Sheet thickness Epaisseur de la tôle - Blechstärke mm Peso soletta - Slab weight Poids de la dalle - Gewicht der Decke kg/m2 10 190 1130 11 215 1250 12 240 1360 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 51,57 58,31 71,38 83,90 59,85 67,70 82,93 97,51 68,50 77,53 95,08 111,88 1368,98 1435,63 1550,71 1648,72 1624,49 1701,96 1834,79 1946,55 1905,23 1995,33 2149,20 2277,62 329,49 362,35 422,25 475,79 424,00 466,42 543,66 612,43 533,98 587,80 685,83 773,00 3,61 3,79 4,08 4,33 3,92 4,11 4,44 4,72 4,20 4,42 4,79 5,09 17 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 4,294,144,013,893,783,673,533,413,303,21 3,042,912,502,08 3,093,022,942,872,812,752,702,642,592,552,462,38 2,242,13 3,333,253,173,093,022,962,892,842,782,732,642,55 2,402,27 3,773,663,573,483,403,333,253,193,133,072,962,86 2,692,27 4,154,043,933,833,743,653,573,503,433,363,243,13 2,722,27 2,992,932,872,812,762,712,662,622,582,532,462,39 2,272,16 3,223,153,093,032,912,912,862,812,772,722,642,56 2,432,31 3,653,563,493,413,353,283,223,163,113,062,962,882,72 2,43 4,033,933,843,763,683,613,543,483,423,363,253,152,92 2,43 12 13 mm H Soletta Slab Dalle Decke mm Spessore Thickness Epaisseur Stärke 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 0,70 0,80 1,00 1,20 3,593,433,293,173,06 2,962,872,782,712,642,512,402,221,88 3,863,683,533,403,28 3,173,072,982,902,822,692,572,261,88 4,344,143,963,813,67 3,553,433,333,243,153,002,832,261,88 4,784,554,354,184,023,88 3,763,643,543,443,232,832,261,88 3,493,373,253,153,052,97 2,892,812,752,682,572,472,301,88 3,763,623,493,383,283,183,10 3,022,942,872,752,642,452,08 4,244,073,933,803,683,573,47 3,383,293,213,072,952,502,08 4,674,484,324,174,033,913,803,70 3,603,523,363,132,502,08 3,393,293,203,113,032,962,892,82 2,762,712,602,512,352,22 3,653,543,443,343,253,173,103,03 2,962,902,792,692,522,27 4,123,993,873,763,663,563,483,403,32 3,253,123,012,722,27 4,554,404,264,134,023,913,823,723,643,56 3,423,292,722,27 3,293,213,133,062,992,932,872,812,76 2,712,622,532,392,26 3,553,453,373,293,213,143,083,022,962,91 2,812,712,562,42 4,013,903,803,713,623,543,463,393,333,26 3,153,042,862,43 4,424,304,184,083,983,893,803,723,653,583,45 3,332,922,43 1,502,002,503,003,504,004,505,005,506,007,008,0010,0012,00
10 11 12 13 l l l p p p
METECNO
HI-BOND
S.p.A. Catalog extract- Composite slab
TYPE A 55/P 600
Epoxi finishing
Screed 50mm
Composite slab
HE550A primary/secondary beam
False ceiling
296
Typical slab detail. Scale 1:20
2.2.2) SIMPLY SUPPORTED BEAMS UNDER UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD VERIFICATION
The calculation is carried out using free body diagrams with boundary conditions coherent with simply supported beams. Even though the connections of our construction are fixed, this procedure lets us understand and verify either way the resistance and deformation of the beams under UDL.
2.2.2.1) SECONDARY BEAM BENDING MOMENTS
T Y P I C A L S L AB
T Y P I C A L S L AB
2 r y b e a m
����������������/�������� × 12.5��������2
B e n d i n g m o m e n t s
B e n d i n g m o m e n t s �������������������������������� =
2 r y b e a m
B e n d i n g m o m e n t s
�������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 =
SHEAR FORCES
�������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������
S h e ar f o r c e s
S h e ar f o r c e s ��������1 = −��������2 =±
��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4����������������
S h e ar f o r c e s
R e a c t i o n f o r c e s
��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5��������
R e a c t i o n f o r c e s
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4����������������
REACTION FORCES
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4����������������
R e a c t i o n f o r c e s
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4����������������
U L S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y - y )
U L S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y - y ) C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e
U L S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m
s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e ������������������������
y )
297 1 2 L ULS 1 L 2 SLS 1 2 L ULS 1 2 L ULS T Y P I C A L S L
AB 2 r y b e a m
����������������2 8
26.2
8 = 510.8������������������������
=
����������������
2 =±163.4
2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5��������
����������������
������������������������,�������� = ��������������������������������
����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 B d i i t h k
×1.05
510.8������������������������
,�������� =
����������������,�������� > ������������������������
�������������������������������� ×1.05
= 4620 ����������������3
2 =±163.4����������������
a n
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e ��������
TYPICAL SLAB 2ry beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 168.4���������������� ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������ �������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ���������������������������������������������������������������� SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� TYPICAL SLAB 2ry beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 168.4���������������� ULS Strength design: Beam s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������ �������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ���������������������������������������������������������������� SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� TYPICAL SLAB 2ry beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 168.4���������������� ULS Strength design: Beam s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ����������������������������������������������������������������
’
c e ( y -
×1.05
MATERIAL AND CROSS-SECTION DESIGN
Material and cross-section design
Material and cross-section design
Y P I C A L S L AB
B e n d i n g m o m e n t s
2 r y b e a m
B e n d i n g m o m e n t s
�������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������
S h e ar f o r c e s
����������������
S h e ar f o r c e s
R e a c t i o n f o r c e s
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4����������������
R e a c t i o n f o r c e s
R e a
��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4����������������
t i o n f o r c e s
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4����������������
U L S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y - y )
ULS STRENGTH DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT RESISTANCE (Y-Y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e
e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y - y )
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t
U L S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y - y )
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e
Conditions for Ultimate Limit State
C o n d i t i o n s f o r U l t i m a t e L im i t S t at e
B e n d i n g r e s is t a n c e c h e ck
B e n d i n g r e s is t a n c e c h e ck
CONDITIONS FOR ULS BENDING RESISTANCE
B e n d i n g r e s is t a n c e c h e ck
���������������� × 103 ×1.05
SLS DESIGN: BEAM DEFORMATION
S L S d e s i g n : B e a m d e f l e c t i o n
C o n d i t i o n f o r S e r v i c e a b i l i t y L i m i t S t a t e
S L S d e s i g n : B e a m d e f l e c t i o n
SLS design: Beam deflection
S L S d e s i g n : B e a m d e f l e c t i o n
C o n d i t i o n f o r S e r v i c e a b i l i t y L i m i t S t a t e
C o n d i t i o n f o r S e r v i c e a b i l i t y L i m i t S t a t e
Condition for Serviceability Limit State
298
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section:
Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
HE 550A
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 √
�������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section:
Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
HE 550A
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� T Y P I C A L S L AB 2 r y b e a m B e n d i n g m o m e n t s �������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������ S h e ar f o r c e s ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4���������������� R e a c t i o n f o r c e s ��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4���������������� U L S S t r
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3
��������������������������������
510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8����������������
235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3
4620 ����������������3 ����������������������������������������������������������������
=
× 103 ×1.05
<
�������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� D f l t i h k
T
������������������������
��������������������������������
����������������
> ������������������������
����������������3
,�������� =
×1.05
,��������
= 4620
235 ������������������������2 ⁄
2282����������������3 < 4620 ����������������3 ����������������������������������������������������������������
�������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8
=
�������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� T Y P I C A L S L AB 2
r y b e a m
�������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/��������
12.5��������2 8 = 510.8������������������������
×
��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� ×
�������� 2 =±163.4
12.5
,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3
������������������������
�������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8����������������
235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ����������������������������������������������������������������
× 103 ×1.05
�������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� D e f l e ct i o n c he c k 5× 18.3 ����������������⁄�������� ×(12.54 ��������) 5× 18.3 ������������������������ ⁄ × (125004 ����������������) T Y P I C A L S L AB 2 r y b e a m B e n
n t s �������������������������������� = ����������������2 8 = 26.2����������������/�������� × 12.5��������2 8 = 510.8������������������������ S h
o r c e s ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 26.2����������������⁄�������� × 12.5�������� 2 =±163.4����������������
��������1,2 = ���������1,2 � = 168.4���������������� U L
-
)
d i n g m o m e
e ar f
c
S S t r e n g t h d e s i g n : B e a m ’ s b e n d i n g m o m e nt r e s i s t a n c e ( y
y
e L im i t S t at e ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 B e n d i n g r e s is t a n c e c h e ck �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������,�������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ���������������������������������������������������������������� S L S d e s i g n : B e a m d e f l e c t i o n C o n d i t i o n f o r S e r v i c e a b i l i t y L i m i t S t a t e �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� D e f l e ct i o n c he c k
CHECK CONDITION FOR SERVICIALITY LIMIT STATE Verified Material Steel class Young’s Modulus Cross-Section Beam height Area Moment of inertia Plastic modulus Steel HE 550A
CONDITION FOR SERVICEABILITY LIMIT STATE
2.2.2.2)
3.1.2.2_Primary beam
3.1.2.2_Primary beam
3.1.2.2_Primary
beam
beam
Material and cross-section design
Material and cross-section design
Material and cross-section design
MATERIAL AND CROSS-SECTION DESIGN: SAME AS PREVIOUS PAGE.
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
Cross-Section:
299 �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� D e f l e ct i o n c he c k �������� = 5× 18.3 ����������������⁄�������� ×(12.54 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ × (125004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 25���������������� 25���������������� < 50���������������� = �������� 500 < �������� 250 ���������������������������������������������������������������� 1 L 2 SLS ������������������������,�������� = ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ���������������� Bending resistance check �������������������������������� = 510.8������������������������ ������������������������ �������� = 510.8���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2282����������������3 < 4620 ����������������3 ���������������������������������������������������������������� SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� Deflection check �������� = 5× 18.3 ����������������⁄�������� ×(12.54��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ × (125004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 25���������������� 25���������������� < 50���������������� = �������� 500 < �������� 250 ����������������������������������������������������������������
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s
→ ��������
������������������������
Material:
Modulus
= 210
→ ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2
→ ���������������� =
����������������4
→ ������������������������ = 4620 ����������������3
beam Bending moments �������������������������������� = Shear forces ��������1 = −�������� Reaction forces ��������1 2 = ��������� Material and ����������������,�������� Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ ������������������������ �������� = 407.1���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1819����������������3 < 4620 ����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State kN 262.7kN
HE 550A Beam height
Moment of inertia
1120
Plastic modulus
3.1.2.2_Primary
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm 3.1.2.2_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm 262.7kN -262.7kN
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
3.1.2.2_Primary
Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm 262.7kN -262.7kN 3.1.2.2_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7����������������/�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7����������������/�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2� = 262.7���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ 407.1���������������� × 103 ×1.05 3 3 √ 407.1kNm 11 3.1.2.2_Primary
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7����������������/�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7����������������/�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 262.7���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
Material:
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ ������������������������ �������� = 407.1���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1819����������������3 < 4620 ����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State 407.1kNm 262.7kN -262.7kN
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������
HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm 262.7kN -262.7kN
Cross-Section:
Verified
PRIMARY BEAM
SHEAR FORCES
FORCES
BENDING MOMENTS
REACTION
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS STRENGTH DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT RESISTANCE (Y-Y)
CONDITIONS FOR ULS
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State
3.1.3_Computation in tabular form
form
3.1.3_Computation in tabular form
3.3_Inclinated structures: Roofs
3.3_Inclinated structures: Roofs
3.3_Inclinated structures: Roofs
300 11
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ ������������������������,�������� = 407.1���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1819����������������3 < 4620 ����������������3 √
Beam deflection Condition for Serviceability Limit State 11
SLS design:
Conditions
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ ������������������������,�������� = 407.1���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1819����������������3 < 4620 ����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State 11
for Ultimate Limit State
Conditions for
Limit
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 407.1������������������������ ������������������������,�������� = 407.1���������������� × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1819����������������3 < 4620 ����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� Deflection check �������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ ×(6.94 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 �������� ⁄���������������� × (69004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 4.8���������������� 4.8���������������� < 50���������������� = �������� 1380 < �������� 250 √
Ultimate
State
3.1.3_Computation in tabular
SLS conputation Steel class Length Plastic module Moment of inertia ULS SLS Shear (0,L)Moment (0.5L) Displacement Displacement (1/250) Resistance check MPa (N/mm²) m cm³ cm4 kN/mkN/mkN kNm mm mm cm³ Primary beam 6.2 84.758.9 262.7407.1 4.8 24.8 1900 Secondary beam 12.5 26.218.3 163.4510.8 24.7 50 2384 1120 HE 550 A 225 4620 Cross Section Beam Beam properties ULS Computation Simply supported beam computation Checks Applied forces �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� Deflection check �������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ ×(6.94 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 �������� ⁄���������������� × (69004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 4.8����������������
���������������� < 50���������������� = �������� 1380 < �������� 250 √
4.8
SLS conputation Steel class Length Plastic module Moment of inertia ULS SLS Shear (0,L)Moment (0.5L) Displacement Displacement (1/250) Resistance check MPa (N/mm²) m cm³ cm4 kN/mkN/mkN kNm mm mm cm³ Primary beam 6.2 84.758.9 262.7407.1 4.8 24.8 1900 Secondary beam 12.5 26.218.3 163.4510.8 24.7 50 2384 1120 HE 550 A 225 4620 Cross Section Beam Beam properties ULS Computation Simply supported beam computation Checks Applied forces �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� Deflection check �������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ ×(6.94��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 ��������⁄���������������� × (69004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 4.8���������������� 4.8���������������� < 50���������������� = �������� 1380 < �������� 250 √ 3.1.3_Computation in tabular form 3.3_Inclinated structures: Roofs 3.3.1_Opaque roof SLS conputation Steel class Length Plastic module Moment of inertia ULS SLS Shear (0,L)Moment (0.5L) Displacement Displacement (1/250) Resistance check MPa (N/mm²) m cm³ cm4 kN/mkN/mkN kNm mm mm cm³ Primary beam 6.2 84.758.9 262.7 407.1 4.8 24.8 1900 Secondary beam 12.5 26.2 18.3163.4 510.8 24.7 50 2384 1120 HE 550 A 225 4620 Cross Section Beam Beam properties ULS Computation Simply supported beam computation Checks Applied forces BENDING RESISTANCE CHECK CONDITION FOR SERVICEABILITY LIMIT STATE DEFLECTION CHECK Verified SLS DESIGN: BEAM DEFORMATION �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 50���������������� Deflection check �������� = 5× 18.3 ������������������������ ⁄ ×(6.94 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 18.3 �������� ⁄���������������� × (69004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 112000 × 104 ≈ 4.8���������������� 4.8���������������� < 50���������������� = �������� 1380 < �������� 250 √
3.3.1_Opaque roof SLS conputation Steel class Length Plastic module Moment of inertia ULS SLS Shear (0,L)Moment (0.5L) Displacement Displacement (1/250) Resistance check MPa (N/mm²) m cm³ cm4 kN/mkN/mkN kNm mm mm cm³ Primary beam 6.2 84.758.9 262.7407.1 4.8 24.8 1900 Secondary beam 12.5 26.218.3 163.4510.8 24.7 50 2384 1120 HE 550 A 225 4620 Cross Section Beam Beam properties ULS Computation Simply supported beam computation Checks Applied forces Verified
2.3) TYPICAL OPAQUE ROOF STRUCTURES VERIFICATIONS
301 B12 D13
B13 10.95 10.00 8.04 3 .2 1 3 3 0 1.60
D12
Typical roof contribution area (Scale 1:250)
2.3.1) LOAD COMBINATIONS AND DIMENSIONING
Project's FUNCTIONS roof loads
Project's FUNCTIONS roof loads
accessible except for normal maintenance and
EN 1991-1-1:2002Table 6.10: Category H
Horizontal slab's longest contribution span [m]
302 ThicknessArea loadLinear load mm kN/m²kN/m Façade 3 0.07Insulation / covering 120+39 0.1365Hanging ceiling - 0.3 Primary (a) beams - 1.66 Primary (b) and secondary beams Cross-section: 16mm 1.91 Terciary beams Cross-section: 5mm 0.50653.57
EN 1991-1-3 Part 1-3 ψ value EN 1990:2002+A1 :2005 γGjGj + γQ1Q1 + γQiψ0Q2 γGj=1.35; γQi=1.5 Serviciability Limit State ψ0=0Table A2.6 G1 + Q1 + ψ0Qi TertiaryPrimary (b)/secondaryPrimary 1.6 3.2 ψ value Area loadLinear loadLinear loadLinear EN 1990:2002+A1 :2005 kN/m²kN/m kN/m γGjGj + γQ1Q1 + γQiψ0Q2 γGj=1.35; γQi=1.5 Serviciability Limit State ψ0=0Table A2.6 G1 + Q1 + ψ0Qi 1.82.8 5.7 Insulated sandwich panels
ΣQn Eurocode reference HE 550 A RHS 500x300 / 16 RHS 180x100 / 5 Live Loads 1.3 Area load kN/m² 0.4
[Marcegaglia PGB TD5]
Dead Loads Layer Product Name Perforated steel sheets Combination EN 1991-1-1:2002 Ultimate Limit State ψ0=0Table A1.2 (B) (STR) Roofs not
repair. General actions - Snow loads Load combinations for beams 1.7 2.0 Ultimate Limit State ψ0=0Table A1.2 (B) (STR) 1.7 10.8 2.64.1 Area load kN/m²
Load combinations
Combination EN 1991-1-1:2002 ThicknessArea loadLinear load mm kN/m²kN/m Façade 3 0.07Insulation / covering 120+39 0.1365Hanging ceiling - 0.3 Primary (a) beams - 1.66 Primary (b) and secondary beams Cross-section: 16mm 1.91 Terciary beams Cross-section: 5mm 0.50653.57 EN 1991-1-1:2002Table
Category H EN 1991-1-3 Part 1-3 ψ value EN 1990:2002+A1 :2005 γGjGj + γQ1Q1 + γQiψ0Q2 γGj=1.35; γQi=1.5 Serviciability Limit State ψ0=0Table A2.6 G1 + Q1 + ψ0Qi TertiaryPrimary (b)/secondaryPrimary (a) 1.6 3.2 10 ψ value Area loadLinear loadLinear loadLinear load EN 1990:2002+A1 :2005 kN/m²kN/m kN/m kN/m γGjGj + γQ1Q1 + γQiψ0Q2 γGj=1.35; γQi=1.5 Serviciability Limit State ψ0=0Table A2.6 G1 + Q1 + ψ0Qi 1.82.8 5.7 17.7 Insulated sandwich panels [Marcegaglia
TD5] ΣQn Eurocode reference HE 550 A RHS 500x300 / 16 RHS 180x100 / 5 Live Loads 1.3 Area load kN/m² 0.4
for sandwich panels
6.10:
PGB
Dead Loads Layer Product Name Perforated steel sheets Combination EN 1991-1-1:2002 Ultimate Limit State ψ0=0Table A1.2 (B) (STR) Roofs not
maintenance
repair. General actions - Snow loads Load combinations for beams 1.7 2.0 Ultimate Limit State ψ0=0Table A1.2 (B) (STR) 1.7 10.8 2.64.1 Area load kN/m² 28.1 Horizontal slab's longest contribution span [m]Load combinations for sandwich panels Combination EN 1991-1-1:2002
accessible except for normal
and
303
Marcegaglia (c) PGB-TD5
Perforated steel sheet facade
Composite insulated pannel model PGB TD5
Terciary steel beam RHS 180x100 / 5
RHS 500x300 / 16
False ceiling
304
Typical roof detail. Scale 1:20
2.3.2) LOAD COMBINATIONS AND DIMENSIONING
3.3.1.2.1_Terciary beam
2.3.2.1) TERTIARY BEAMS
3.3.1.2.1_Terciary beam
3.3.1.2.1_Terciary beam
3.3.1.2.1_Terciary beam
3.3.1.2.1_Terciary beam
BENDING MOMENTS
3.1.2.2_Primary beam
3.3.1.2.1_Terciary beam
3.1.2.2_Primary beam
SHEAR FORCES
REACTION FORCES
Material and cross-section design
Material and cross-section design
Material and cross-section design
Material and cross-section design Material:
Material and cross-section design
Material and cross-section
MATERIAL AND CROSS-SECTION DESIGN
design
Steel
Material Steel class
Young’s Modulus
Cross-Section: RHS 180x100 / 5
Cross-Section
Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4
Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Beam height Area
Moment of inertia
Plastic modulus
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
4.6
3.3.1.2.1_Terciary beam Bending
Steel RHS 180x100 / 5
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
Conditions for Ultimate Limit State
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance
ULS Strength design: Beam’s bending
Conditions for Ultimate Limit State
Conditions for Ultimate Limit State
Conditions for Ultimate Limit State
Conditions for Ultimate Limit State
Conditions for Ultimate Limit State
Conditions for Ultimate Limit State
305
moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������
forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2����������������
forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Bending
Shear
Reaction
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������
Young’s Modulus → �������� = 210������������������������
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 157.3����������������3
15
moments �������������������������������� Shear forces ��������1 = Reaction forces ��������1,2 Material and cross Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3 ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������,�������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √ 6.2kN -6.2kN
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Material:
Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
for Ultimate Limit State �������� ×1.05
Conditions
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
�������� ×1.05
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2 Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Material:
Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Steel
�������� ×1.05 kN -6.2kN
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1���������������� /�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1���������������� /�������� ×3�������� 2 =±6.2 Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � =6.2����������������
Material:
Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11.53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Steel
moment resistance (y-y)
kN -6.2kN
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
(y-y)
407.1kNm
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
Material and cross-section design
�������� ×1.05 407.1kNm 262.7kN -262.7kN 15 3.3.1.2.1_Terciary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1����������������/�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1����������������/�������� ×3�������� 2 =±6.2���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� =6.2���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11 53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������ �������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √ 4.6kNm 6.2kN -6.2kN 15 3.3.1.2.1_Terciary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 4.1����������������/�������� ×(3��������)2 8 =4.6������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 4.1����������������/�������� ×3�������� 2 =±6.2���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� =6.2���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 180x100 / 5 Beam height → ℎ = 180���������������� Area → �������� = 2673����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 11 53����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3 ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������ �������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √
ULS
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS STRENGTH DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT RESISTANCE (Y-Y)
for Ultimate Limit State
SLS design: Beam deflection
SLS
306 15
Conditions
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������,�������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √ 15 Plastic modulus → ������������������������ = 157.3 ����������������3
Conditions
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������,�������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √ 15
for Ultimate Limit State
Conditions
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 157.3����������������3 Bending resistance check �������������������������������� =4.6������������������������ ������������������������,�������� = 4.6������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 21����������������3 < 157.3 ����������������3 √
for Ultimate Limit State
Condition for
Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ���������������� 10.8���������������� /�������� ×8�������� 1.2mm 86.7kNm SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces 1.2mm 86.7kNm SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces 1.2mm 86.7kNm
Serviceability
BENDING RESISTANCE CHECK Verified Verified Condition for Serviciality Limit State DEFLECTION CHECK
BEAM DEFORMATION
DESIGN:
3.3.1.2.2_Secondary beam
2.3.2.2)
3.3.1.2.2_Secondary beam
3.3.1.2.2_Secondary
BENDING MOMENTS
3.1.2.2_Primary beam
3.3.1.2.2_Secondary
3.1.2.2_Primary beam
3.3.1.2.2_Secondary beam
SHEAR FORCES
REACTION FORCES
Material and cross-section design
Material and cross-section design
Material and cross-section design
design
MATERIAL AND CROSS-SECTION DESIGN
and cross-section design
Material
Steel class
Young’s Modulus
Cross-Section
Beam height
Area
Moment of inertia
Plastic modulus
Steel
RHS 500x300 / 16
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
Conditions for Ultimate Limit State
307 16 1.2���������������� < 12���������������� = 2500 < 250 √
moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4����������������
Bending
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm 16 Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 ��������⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ���������������� 8 Shear forces ��������1 = −��������2 =± Reaction force ��������1 2 = ���������1,2� Material and Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm kNm 43.4kN -43.4kN 16 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm 16 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm 16 384 × 210������������������������ × ���������������� 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm 16 �������� = 384 × 210������������������������ × ���������������� = 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm -43.4kN 16 �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √
Material
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8���������������� /�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8���������������� /�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 43.4���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm -43.4kN
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
and cross-section
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
Material
Conditions
Ultimate
State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm
for
Limit
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 84.7���������������� /�������� ×(6.9��������)2 8 = 407.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 84.7���������������� /�������� ×6.9�������� 2 =±262.7���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 262.7����������������
Material:
Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: HE 550A Beam height → ℎ = 540���������������� Area → �������� = 21176����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 1120����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4620 ����������������3
Steel
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4620 ����������������3 407.1kNm 262.7kN -262.7kN 16 SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.2���������������� 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8����������������/�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8����������������/�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 43.4���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 1.2mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN 16 SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 12���������������� Deflection check �������� = 5×2.8 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×2.8 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.2 1.2���������������� < 12���������������� = �������� 2500 < �������� 250 √ 3.3.1.2.2_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 10.8����������������/�������� ×(8��������)2 8 = 86.7������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 10.8����������������/�������� ×8�������� 2 =±43.4���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 43.4���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301���������������� Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������
SECONDARY BEAM
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS STRENGHT DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
Conditions for ULS
BENDING
SLS design: Beam deflection
SLS design: Beam deflection
SLS DESIGN: BEAM DEFORMATION
SLS design: Beam deflection
SLS design: Beam deflection
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
308
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������,�������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 �������� ⁄���������������� × (30004 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces 1.8mm 86.7kNm
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������,�������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √
Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� 86.7kNm 43.4kN
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������,�������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √
Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� 86.7kNm 43.4kN
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������,�������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √
Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� 86.7kNm 43.4kN
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������,�������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √
deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 �������� ⁄���������������� × (30004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11.53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces �������� −�������� =± ���������������� =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� =±154.3���������������� 86.7kNm 43.4kN 18
SLS design: Beam
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 424.5������������������������ ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 20mm
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������ �������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1����������������/�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1����������������/�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN
RESISTANCE (Y-Y)
RESISTANCE CHECK Verified Verified
FOR SERVICIALITY LIMIT STATE
CHECK
CONDITION
DEFLECTION
3.3.1.2.3_Primary beam
3.3.1.2.3_Primary beam
3.3.1.2.3_Primary beam
3.3.1.2.3_Primary beam
3.3.1.2.3_Primary beam
MOMENTS
Material and cross-section design
MATERIAL AND CROSS-SECTION
ULS Strength design: Beam’s bending
Cross-Section: RHS 500x300
�������������������������������� = 424.5������������������������ ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
SLS design: Beam deflection
State �������� = 5����������������4 (@0.5��������) < �������� = 44����������������
309 17 1.8���������������� < 32���������������� = 4444 < 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 154.3���������������� 1.8mm �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = Shear forces ��������1 = −�������� =± ���������������� =± 28.1����������������/�������� × 11�������� =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ��������� 1.8mm 43.4kN -43.4kN 17 1.8���������������� < 32���������������� = 4444 < 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 17 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN 17 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN 17 Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1����������������/�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1����������������/�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2� = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN 17 �������������������������������� = 86.7������������������������ ������������������������ �������� = 86.7������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 405 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 32���������������� Deflection check �������� = 5×5.7 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5×5.7 ��������⁄���������������� × (30004����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 11 53 × 106 ≈ 1.8���������������� 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √ 3.3.1.2.3_Primary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1����������������/�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1����������������/�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 154.3���������������� 1.8 86.7 43.4 17 384 × 210������������������������ × ���������������� 384 × 210000 ������������������������ ⁄ × 11.53 × 10 1.8���������������� < 32���������������� = �������� 4444 < �������� 250 √
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 8 = 28.1���������������� /�������� ×(11��������)2 8 = 424.5������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� × 11�������� 2 =±154.3���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 154.3���������������� 1.8mm 86.7kNm 43.4kN -43.4kN Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 424.5������������������������ ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
design: Beam deflection Condition
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
Conditions
State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3
resistance check �������������������������������� = 424.5������������������������ ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
SLS
for Serviceability Limit State Material and cross-section design
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
for Ultimate Limit
Bending
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������
Condition for Serviceability Limit State / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
Bending resistance check
DESIGN
SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit
BENDING
SHEAR FORCES REACTION FORCES ULS STRENGHT DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT RESISTANCE (Y-Y) Verified
FOR ULS
2.3.2.3) PRIMARY BEAM
CONDITIONS
BENDING RESISTANCE CHECK
SLS design: Beam deflection
SLS DESIGN: BEAM DEFORMATION
SLS
SLS design: Beam deflection
ULS Strength design: Beam’s bending moment
3.3.1.3_Cantilever beam with UDL verification
2.3.2.4) CANTILEVER BEAM
3.3.1.3.1_Secondary beam
BENDING MOMENTS
310 18 ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 18 ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 18 ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
Limit
�������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 20mm Area → �������� = 24301���������������� Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
Condition for Serviceability
State
(y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 424.5������������������������ ������������������������ �������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 ��������⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 20mm 18 ������������������������,�������� = 424.5������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 1897����������������3 < 4005����������������3 √
resistance
Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = 5����������������4 384���������������� (@0.5��������) < �������� 250 = 44���������������� Deflection check �������� = 5× 17.7 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 384 × 210������������������������ × ���������������� = 5× 17.7 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 384 × 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 19.7���������������� 19.7���������������� < 44���������������� = �������� 558 < �������� 250 √ 20mm 3.3.1.3_Cantilever beam with UDL verification
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1���������������� /�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� ×6�������� 2 =±168.38���������������� Reaction forces -168.38kN
beam with UDL verification
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1���������������� /�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� ×6�������� 2 =±168.38���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 168.38.3���������������� -505.1kNm -168.38kN
3.3.1.3.1_Secondary
3.3.1.3_Cantilever
3.3.1.3.1_Secondary
Bending moments �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1���������������� /�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� ×6�������� 2 =±168.38���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 168.38.3���������������� -505.1kNm -168.38kN 3.3.1.3_Cantilever beam with UDL verification 3.3.1.3.1_Secondary beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1����������������/�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1����������������/�������� ×6�������� 2 =±168 38���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 168 38.3���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus→ �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Verified
CONDITION FOR SERVICIALITY LIMIT STATE DEFLECTION CHECK
Material and cross-section design
3.3.1.3.1_Secondary
Material and cross-section design
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y)
SLS design: Beam deflection
Conditions for Ultimate Limit State
Condition for Serviceability Limit State
SLS design: Beam
Bending resistance check
311 19 �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1���������������� /�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� ×6�������� 2 =±168.38���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 168.38.3����������������
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
Material and cross-section design
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3
-505.1kNm -168.38kN 19 �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1���������������� /�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1���������������� /�������� ×6�������� 2 =±168.38���������������� Reaction forces ��������1,2 = ���������1,2 � = 168.38.3����������������
Conditions for Ultimate Limit State
Bending resistance check
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������
Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2
of
→ ���������������� = 817.8����������������4
→ ������������������������ = 4005 ����������������3
Cross-Section: RHS 500x300 / 16
Moment
inertia
Plastic modulus
������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3
-505.1kNm -168.38kN 19
beam Bending moments �������������������������������� = ����������������2 2 = 28.1����������������/�������� ×(6��������)2 2 = 505.1������������������������ Shear forces ��������1 = −��������2 =± ���������������� 2 =± 28.1����������������/�������� ×6�������� 2 =±168 38���������������� Reaction forces ��������1 2 = ���������1 2� = 168 38.3���������������� Material and cross-section design Material: Steel Class: S235 → ���������������� �������� = 235������������������������ Young’s Modulus→ �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3 ULS Strength design: Beam’s bending moment resistance (y-y) Conditions for Ultimate Limit State ������������������������ �������� = �������������������������������� ×1.05 ���������������� �������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check 19
Material: Steel Class: S235 → ����������������,�������� = 235������������������������ Young’s Modulus → �������� = 210������������������������ Cross-Section: RHS 500x300 / 16 Beam height → ℎ = 500���������������� Area → �������� = 24301����������������2 Moment of inertia → ���������������� = 817.8����������������4 Plastic modulus → ������������������������ = 4005 ����������������3
Conditions for Ultimate Limit State ������������������������,�������� = �������������������������������� ×1.05 ����������������,�������� > ������������������������ = 4005����������������3 Bending resistance check �������������������������������� = 505.1������������������������ ������������������������,�������� = 505.1������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2257����������������3 < 4005����������������3 √
deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = ����������������4 8���������������� (@��������) < �������� 180 = 33���������������� Deflection check �������� = 28.1 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 8× 210������������������������ × �������� = 28.1 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 8× 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 2.8���������������� �������������������������������� = 505.1������������������������ ������������������������,�������� = 505.1������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2257����������������3 < 4005����������������3 √ SLS design: Beam deflection Condition for Serviceability Limit State �������������������������������� = ����������������4 8���������������� (@��������) < �������� 180 = 33���������������� Deflection check �������� = 28.1 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 8× 210������������������������ × ���������������� = 28.1 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 8× 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 2.8���������������� 2.8���������������� < 33���������������� = �������� < �������� √ 3mm �������������������������������� = 505.1������������������������ ������������������������,�������� = 505.1������������������������ × 103 ×1.05 235 ������������������������2 ⁄ = 2257����������������3 < 4005����������������3 √
�������������������������������� = ����������������4 8���������������� (@��������) < �������� 180 = 33���������������� Deflection check �������� = 28.1 ������������������������ ⁄ ×(34 ��������) 8× 210������������������������ × ���������������� = 28.1 �������� ⁄���������������� × (110004 ����������������) 8× 210000 ������������������������2 ⁄ × 817.8× 106 ≈ 2.8���������������� 2.8���������������� < 33���������������� �������� < �������� √ 3mm ULS STRENGHT DESIGN: BEAM’S BENDING MOMENT RESISTANCE (Y-Y) BENDING RESISTANCE CHECK
LIMIT STATE SLS DESIGN: BEAM DEFORMATION CONDITIONS FOR ULS SHEAR FORCES REACTION FORCES MATERIAL AND CROSS-SECTION DESIGN
CONDITION FOR SERVICIALITY