2. Elementy ściskane.pdf

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA L Ą DOWEGO I WODNEGO

ANTONI BIEGUS

PROJEKTOWANIE

KONSTRUKCJI

STALOWYCH

WEDŁUG

EUROKODU 3

CZ ĘŚĆ 2 –

ELEMENTY Ś CISKANE

MATERIAŁY

DYDAKTYCZNE

WROCŁAW 2010

ANTONI BIEGUS

PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDŁUG EUROKODU 3

CZ ĘŚ C 2 – ELEMENTY Ś CISKANE

SPIS TRE Ś CI

1. Wprowadzenie …………………………………………………..…………...…..…… 4

2. Wybrane zagadnienia stateczno ś ci pr ę tów ś ciskanych ………………...………… 7

3. Długo ś ci wyboczeniowe i smukło ś ci pr ę tów ś ciskanych …..............……………… 11

4. Pr ę ty jednogał ę ziowe ś ciskane osiowo …………………………….....…………… 19

5. Współczynnik wyboczeniowy ………………………..………………….…..…… 26

6. No ś no ść jednogał ę ziowych pr ę tów ś ciskanych osiowo ………..………………… 32

7. No ś no ść jednogał ę ziowych pr ę tów ś ciskanych i zginanych …….……………… 35

8. No ś no ść wielogał ę ziowych pr ę tów ś ciskanych osiowo ………..………………. 40

9. Przekroje poprzeczne trzonów słupów …………….……………………………… 48

10. Projektowanie trzonów słupów …………….……………..……………………… 52

10.1. Wiadomo ś ci ogólne dotycz ą ce projektowania słupów …………...……… 52

10.2. Obliczanie trzonów słupów jednogał ę ziowych ś ciskanych osiowo ............… 55

10.3. Obliczanie trzonów słupów wielogał ę ziowych ś ciskanych osiowo ......…...… 56

10.4. Projektowanie głowic słupów ………...….…………….…….……………… 60

10.5. Projektowanie podstaw słupów ………....…...……………………...………… 63

10.6. Zakotwienie słupów w fundamencie ....…...……………………...…….…… 71

Literatura …………….……………………………......……………………...………… 78

ĘKOWANIE

AutorserdeczniedziękujePanudr.inŜ.DariuszowiCzepiŜakowizatrudkorekty

pracyiwniesioneuwagiredakcyjneorazmerytoryczne

Elementy ś ciskane

PODZIĘ

1. Wprowadzenie

Ś ciskane ustroje pr ę towe 1 (rys. 1) s ą cz ę sto wyst ę puj ą cymi elementami metalowych kon-

strukcji budowlanych. Klasycznym ich przykładem s ą słupy (rys. 1a, c, d). Głównym zada-

niem konstrukcyjnym słupów w budynkach (rys. 1a) i budowlach in Ŝ ynierskich (rys. 1c, d)

jest przekazanie obci ąŜ e ń z elementów poło Ŝ onych wy Ŝ ej, na ni Ŝ ej poło Ŝ one ustroje no ś ne

budynku lub na fundamenty. Słupy s ą nie tylko elementami ram parterowych (rys. 1c) i szkie-

letów wielokondygnacyjnych budynków (rys. 1a), ale tak Ŝ e s ą podporami konstrukcji in Ŝ y-

nierskich np. zbiorników wie Ŝ owych (rys. 1d), silosów, ruroci ą gów, estakad itp.

Pr ę ty ś ciskane wyst ę puj ą równie Ŝ jako elementy składowe kratownic płaskich i prze-

strzennych (pasy, słupki, krzy Ŝ ulce - rys. 1b), kopuł pr ę towych, st ęŜ e ń dachowych i ś cien-

nych hal (rys. 1c), wie Ŝ , masztów itp.

Zagadnienia no ś no ś ci i kształtowania konstrukcyjnego wi ę kszo ś ci wymienionych elemen-

tów ś ciskanych oraz stosowanych modeli obliczeniowych szacowania ich wyt ęŜ enia b ę d ą

omówione na przykładzie słupów budynków.

Rys. 1. Przykłady konstrukcji, w których wyst ę puj ą elementy ś ciskane (1): a – szkielet budynku wie-

lokondygnacyjnego, b – kratownica, c – ustrój no ś ny hali, d – zbiornik

Elementy ś ciskane s ą to ustroje pr ę towe, w których siły podłu Ŝ ne N wywołuj ą wyt ęŜ enia

ś ciskaj ą ce w ich przekrojach. W zale Ŝ no ś ci od rodzaju układu konstrukcyjnego, którego cz ę -

ś ci ą jest pr ę t ś ciskany, lub w zale Ŝ no ś ci od sposobu przekazywania obci ąŜ enia na pr ę t, ele-

menty te s ą ś ciskane osiowo lub mimo ś rodowo.

Element ś ciskany osiowo, to taki pr ę t, w którym wypadkowa sił ś ciskaj ą cych N działa w

jego osi podłu Ŝ nej. Je Ŝ eli wyst ę puje mimo ś ród obci ąŜ enia e w stosunku do osi pr ę ta, to

M = . Taki element (rys. 2 – słup w osi

C) traktuje si ę jako ś ciskany mimo ś rodowo ( ś ciskany i zginany). Zginanie pr ę ta ś ciskanego

mo Ŝ e by ć wywołane obci ąŜ eniem poprzecznym

(

)

, przyło Ŝ onym prostopadle do jego

osi podłu Ŝ nej. W przykładzie ramy pokazanej na rys. 2 słup w osi B jest ś ciskany osiowo,

słupy zewn ę trzne za ś ś ciskane i zginane (lewy w wyniku działania obci ąŜ enia poprzecznego

w , prawy w nast ę pstwie przekazania obci ąŜ enia poziomego z rygla).

Rys. 2. Przykłady słupów ś ciskanych osiowo i mimo ś rodowo

Idealnie osiowo ś ciskane pr ę ty wyst ę puj ą rzadko. Nominalnie ś ciskane osiowo pr ę ty rze-

czywiste s ą obarczone wst ę pnymi imperfekcjami (niedoskonało ś ciami pocz ą tkowymi o cha-

rakterze geometrycznym, technologicznym, konstrukcyjnym), które powoduj ą ich zginanie.

Jednak w przypadku pomijalnych mimo ś rodów i wst ę pnych imperfekcji mo Ŝ liwe jest wyod-

r ę bnienie klasy problemów (maj ą cych podstawowe znaczenie przy ocenie bezpiecze ń stwa

słupów), umo Ŝ liwiaj ą cych przyj ę cie w analizie modelu pr ę ta ś ciskanego osiowo. W projek-

towaniu takich elementów stosuje si ę zasady i zalecenia odnosz ą ce si ę do słupów. Je Ŝ eli cho-

dzi o zagadnienia no ś no ś ci pr ę tów ś ciskanych mimo ś rodowo, to ich modele obliczeniowe s ą

oprócz siły osiowej N działa moment zginaj ą cy

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: