17936 P3040896

2.7. Stany graniczne nośności

Jeżeli ugięcie belki od kombinacji obciążeń długotrwałych nie przekra-cza 10 mm, to nie istnieje potrzeba sprawdzania podciągu na częstotliwość drgań własnych.

Ponadto zarówno dla podciągów stalowych jak też innych metalowych elementów budowli należy sprawdzić warunek

| co - (Dyj > 0,25 co,    (2.6)

gdzie:

co — obliczona częstotliwość drgań własnych sprawdzanego elementu stalowego,

coy — częstotliwość harmonicznego wymuszenia drgań.

Jest oczywistym, że obliczanie wg wzoru (2.6) należy wykonać tylko wtedy, gdy na dany element stalowy działać będzie źródło harmonicznego wymuszenia, np. aparatura, urządzenia z elementami wirąjącymi lub posuwisto-zwrotnymi wywohyącymi drgania harmoniczne.

Jeżeli projektowane konstrukcje stalowe narażone będą na drgania wymuszone przez podłoże (fundament), to wpływ ten należy uwzględnić w obliczeniach wg normy PNS5/B-02170.

2.7. Stany graniczne nośności

2.7.1. Zasady ogólne

Jak podano, stany graniczne nośności są to stany, w których niemożliwe jest używanie konstrukcji z powodu wyczerpania nośności wskutek:

□    osiągnięcia nośności krytycznej w przekrojach nąjbardziej wytężonych,

□    osiągnięcia nośności krytycznej na zmęczenie materiału elementów konstrukcji,

□    utraty stateczności ogólnej lub miejscowej,

O utraty stateczności położenia,

□    przekształcenia się konstrukcji w statyczny układ geometrycznie zmienny.

Obliczenia w stanach granicznych nośności w ogólnym przypadku polegają na wykazaniu, że nośność elementu, będąca funkcją sumy ilorazów wartości rzeczywistych sił przekrojowych w stosunku do wartości nośności obliczeniowych przekrojów, jest co najwyżej równa jedności, czyli

(2.7)

N_p(P,,M,) A_n f_di

gdzie:

N_p — siła przekrojowa od obciążeń P,, M„

P, i Mi — obciążenia od podstawowej kombinacji obciążeń (2.1),

9, — współczynniki stateczności (ogólnej, miejscowej), fdi — wytrzymałość obliczeniowa dla i-tego przypadku obciążenia (rozciągania, ściskania, ścinania, zginania).

A_n — pole przekroju lub odpowiedni wskaźnik wytrzymałw<i Obliczenia stateczności położenia konstrukcji polegają na wykazaniu, ie jako ciała sztywne są zabezpieczone przed przesunięciem, uniesieniem lub wywróceniem.

Stateczność położenia będzie zachowana, jeżeli spełnione będą warunki:

Podstawy projaktGwmntm konmirukcjl itiift^oii^ń

3*M oraz    <2.81

gdzie:

— wartości obliczeniowe działań czynnych (obciążenia »w« nętrzne),

Fmd■ /«ż y;    f; ył l.t ,

^«rf, Afjw — wartości obliczeniowe wypadkowej city btermy, momentu, przeciwdziałających zmianie położenia (obrotowi K Siłą bierną może byt np. ciężar własny zbiornika (Halowego przeciw-działający jego uniesieniu się pod wpływem ssania wiatru i nadciśnienia (siły czynne) istniejących w nim gazów.

Silą bierną konstrukcji jest jednak najczęściej siła tama konstrukcji stalowej po podłożu «fundamencie betonowym) lub fundamentu po gruncie, przeciwdziałająca przesunięciu konstrukcji, którą można wyznaczyć ze wzoru:

Ftu “O M y; yi0,9_t    (19)

w którym:

O — obciążenie charakterybtyczne od ciężarów własnych konstrukcji,

fi —- współczynnik tarcia, yy — współczynnik obciążenia.

Moment utrzymujący wynosi.

^/M ■ y; f/ s 0.9.

przy czym Mak * M{G) jest momentem charakterystycznym od etężarów własnych.

Jeśli warunki <2.8 > nie są spełnione, to należy projektować specjalne zabezpieczenia w postaci stężeń, zakotwień konstrukcji do fundamentu lub projektować fundament o odpowiednią) masie.

Sprawdzeniu stateczności położenia podlegają przede wszystkim konstrukcje wysokie.

2.7.2. Modele zachowania się przekrojów elementów konstrukcji

Norma PN-90/B-03200 wprowadza 4 klasy przekrojów ścianek prętów, systematyzujące obliczenia nośności przekrojów. Wyróżniono pręty, któ rych ścianki nie tracą stateczności miąjeoowcj 'przekroje klasy 1, 2, J) oraz pręty, których przekrąje tracą stateczność miejscową (przekrąje klasy 4). Klasyfikacja przekrąjśw jest następująca:

O klasa 1

Przekroje klasy 1 mogą osiągnąć nośność w pełni rozwiniętego, ■dolnego do obrotu przy zginaniu przegubu plastycznego. Oznacza to, że w każdym punkcie przekręt** poprzecznego naprężenie jest co nąjmniej równe dolnej granicy plastyczności (a • W_r mtmK a unu* kłość ścianek X S1^ w. Przykład zaprojektowanego przekroju klasy 1 w narożu ramy stalowej podano w prasy (631-O klasa 2

Przekrąje tej klasy mogą osiągnąć nośność przegubu plastycznego, czyli o + R, leci wskutek miejscowej niestateczności plastycznej wykazują ograniczoną zdolność do obrotu przy zginaniu, unie możliwi ąjąrą plastyczną redystrybucję momentów zgtnąjącycb, czy-

U V^>W