Metody projektowania konstrukcji stalowych

Zakładano, że połączenia w strukturach konstrukcji stalowych zachowywały się jako przypięte lub sztywne, aby można było zarządzać obliczeniami projektowymi. W „prostej konstrukcji” łączenia są przykręcane. „Konstrukcja ciągła” zakłada, że połączenia są sztywne, i że nie zachodzi względna rotacja połączonych elementów niezależnie od zastosowanego momentu.

Znaczna większość wykonanych dzisiaj projektów realizuje jeden z tych dwóch założeń, ale obecnie jest to bardziej realistyczna alternatywa, znana jako projekt półciągły.

konstrukcja stalowa

Prosty projekt

Prosty projekt jest najbardziej tradycyjnym podejściem i jest powszechnie używany. Założono, że żaden moment nie jest przenoszony z jednego przyłączonego elementu do drugiego, z wyjątkiem momentów nominalnych powstających w wyniku ekscentryczności w połączeniach konstrukcji.

Oporność konstrukcji do bocznych obciążeń i kołysania jest zwykle zapewniona przez zapewnienie stężeń, lub w niektórych wielopiętrowych budynkach przez betonowe rdzenie. Ważne jest, aby twórca rozpoznał założenia dotyczące wspólnej reakcji i zapewniał, że szczegóły połączeń są takie, aby żadne momenty nie narastały, co może niekorzystnie wpływać na wydajność konstrukcji. Wieloletnie doświadczenie pozwoliło ustalić szczegóły, które spełniają to kryterium, a projektant powinien odnieść się do standardowych połączeń na styku prostych konstrukcji.

Ciągły projekt

Przy projektowaniu ciągłym zakłada się, że połączenia są sztywne i zachodzi moment przenoszenia między elementami struktury. Ciągły projekt jest bardziej złożony niż prosty projekt, dlatego oprogramowanie komputerowe jest powszechnie używane do analizy tego projektu. Podczas projektowania ciągłych konstrukcji należy rozważyć rzeczywiste kombinacje ładowania wzorców. Połączenia pomiędzy elementami muszą mieć różne właściwości w zależności od tego, czy metoda projektowania ramy jest elastyczna czy plastyczna.

W elastycznych konstrukcjach połączenia muszą posiadać wystarczającą sztywność obrotową, aby zapewnić, że rozkład sił i momentów wokół struktury nie różni się istotnie od wyliczonych. Złącze musi być w stanie przenosić momenty i siły wynikające z analizy projektu konstrukcji.

W konstrukcjach plastycznych, w celu określenia ostatecznej nośności, siła (a nie sztywność) stawu ma zasadnicze znaczenie. Siła przegubu ustali, czy zawiasy plastyczne występują w połączeniach lub elementach konstrukcyjnych i będą miały znaczący wpływ na mechanizm uginania się konstrukcji stalowej. Jeśli zawiasy są zaprojektowane do występowania w łączeniach, złącze musi być wyszczególnione z wystarczającą plastycznością, aby uwzględnić uzyskane obroty. Sztywność połączeń będzie ważna podczas obliczania odchyleń wiązki, wahań i stabilności kołysania

budynek stalowy

Półciągły projekt

Prawdziwy półciągły projekt jest bardziej złożony niż projekt prosty lub ciągły, ponieważ prawdziwa wspólna odpowiedź jest bardziej realistycznie odwzorowana. Procedury analityczne, aby ściśle przestrzegać prawidłowych powiązań, są bardzo zaawansowane i nie nadają się do rutynowego projektowania, ponieważ wymagają wyrafinowanych programów komputerowych. Istnieją jednak dwie procedury uproszczone dla ram nośnych i bez nich. Są one krótko opisane poniżej. Ramy szkieletowe to te, w których odporność na obciążenia boczne jest zapewniana przez system stwardniały lub rdzeń. W niezbrojonych ramkach ta oporność jest generowana przez momenty zginania w kolumnach i belkach.

Procedury uproszczone to:

  1. Metoda obciążenia wiatrem dla ram bez zbrojeń. W tej procedurze uznaje się, że łączniki belki / kolumn są przypięte w celu uwzględnienia ciężaru grawitacyjnego. Jednak przy obciążeniu wiatrem zakłada się, że są sztywne, co oznacza, że obciążenia boczne są przenoszone przez działanie ramki.
  2. Półciągły kształt ramy nośnej. W tej procedurze uwzględniono rzeczywiste wspólne cechy, aby zmniejszyć siłę zginania belek i zredukować ugięcia.

Powiązane treści:

Producent konstrukcji stalowych

http://www.pom.piib.org.pl/attachments/article/60/Konspekt.pdf

http://metalservice.info.pl/montaz-konstrukcji-stalowych/

http://yadda.icm.edu.pl/yadda/download/import/contents/BPL2-0015-0004-httpwibis_pollub_plfilesplikikonferencje44.pdf