1
OBLICZANIE USTROJÓW RAMOWYCH
• METODY ANALIZY PRZESTRZENNEJ
USTRÓJ PRZESTRZENNY
• METODY ANALIZY PŁASKIEJ – WYDZIELENIE RAM PŁASKICH
• METODY ANALIZY UPROSZCZONEJ – OBLICZENIA WSTĘPNE, SPRAWDZENIE
OBLICZANIE USTROJÓW RAMOWYCH
WYDZIELENIE RAM PŁASKICH
UKŁAD PODŁUśNY UKŁAD POPRZECZNY
2
OBLICZANIE USTROJÓW RAMOWYCH
WYDZIELENIE RAM PŁASKICH
UKŁAD KśYRZOWY
Ramy płaskie:
podłuŜna i
poprzeczna
OBLICZANIE USTROJÓW RAMOWYCH
SCHEMAT STATYCZNY
Przekrój słupa bxh
Przekroje rygli:
• Bez współpracy z płytą stropu bxh
• Ze współpracą płyty stropu (b+8t)xh
3
OBLICZANIE USTROJÓW RAMOWYCH
SCHEMAT STATYCZNY
Rama o węzłach sztywnych
Ramy o węzłach
sztywnych i
przegubowych
OBCIĄśENIA
ObciąŜenia pionowe
ObciąŜenia pionowe –
–
stałe, zmienne
stałe, zmienne
(uŜytkowe), śnieg;
(uŜytkowe), śnieg;
rozłoŜone i skupione,
rozłoŜone i skupione,
ObciąŜenia poziome
ObciąŜenia poziome –
–
wiatr, siły hamowania,
wiatr, siły hamowania,
ObciąŜenia dynamiczne,
ObciąŜenia dynamiczne,
ObciąŜenia termiczne
ObciąŜenia termiczne –
–
skurcz, temperatura,
skurcz, temperatura,
ObciąŜenia sejsmiczne
ObciąŜenia sejsmiczne
ObciąŜenia
ObciąŜenia
charakterystyczne i
charakterystyczne i
obliczeniowe,
obliczeniowe,
ObciąŜenia
ObciąŜenia
długotrwałe (ugięcia,
długotrwałe (ugięcia,
rysy, słupy)
rysy, słupy)
4
Przekazanie
obciąŜeń pionowych
ze stropów na
podpory - rygle
SIŁY
PIONOWE
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
siły pionowe
siły pionowe
Schemat statyczny i przekroje elementów
ObciąŜenia stałe – cięŜar własny
konstrukcji i dodatkowe stałe
5
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe -- obliczenia
obliczenia
ObciąŜenia zmienne (uŜytkowe,
technologiczne, śnieg)
Siły pionowe
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
siły pionowe
siły pionowe
ObciąŜenia zmienne (uŜytkowe, technologiczne)
Itd. ObciąŜenie
kolejnych rygli
6
Kierunek podłuŜny
Kierunek poprzeczny
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
siły poziome
siły poziome
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
siły poziome
siły poziome
ObciąŜenia zmienne - siły poziome – wiatr, hamowanie
pojazdów, siły bezwładności
ObciąŜenie wiatrem
Przemieszczenia
7
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
siły poziome
siły poziome
ObciąŜenia zmienne - siły poziome – wiatr, hamowanie
pojazdów, siły bezwładności
Mzg
Q
N
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
obciąŜenia termiczne
obciąŜenia termiczne
ObciąŜenia zmienne - temperatura, skurcz betonu
ObciąŜeni termiczne – przyrost temperatury rygli +20 st. C,
wydłuŜenie rygli ∆L=αt
⋅⋅⋅⋅
∆t
⋅⋅⋅⋅
L
8
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
obciąŜenia termiczne
obciąŜenia termiczne
ObciąŜenia zmienne - temperatura, skurcz betonu
Skurcz betonu – obniŜenie temperatury o - 15 st. C,
skrócenie rygli i słupów o ∆L=αt
⋅⋅⋅⋅
∆t
⋅⋅⋅⋅
L
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe –
– obliczenia
obliczenia
obwiednia
obwiednia
Sumaryczna obwiednia od wszystkich wpływów
Mzg
Q
N
9
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe -- wymiarowanie
wymiarowanie
Ustalenie wartości do wymiarowania:
• stany graniczne nośności
• stany graniczne uŜytkowania, rysy, ugięcia
Kombinacje obciąŜeń obliczeniowych, charakterystycznych,
długotrwałych:
M
max
, N
odp
M
min
, N
odp
N
max
, M
odp
N
min
, M
odp
Q
max
, M
odp
Q
min
, M
odp
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe
wychylenie poziome
wychylenie poziome
f
H
f
max
= 1/500H – 1/1500H
10
Ustroje ramowe
Ustroje ramowe
wychylenie poziome
wychylenie poziome
a/ ugięcie spręŜyste, b/ obrót fundamentu
Wychylenie od obrotu fundamentu
fmax = fs +fφ
Ustroje ramowe – obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone –
– siły
siły
pionowe
pionowe
Momenty zginające
Schemat ramy - przykładowy
11
Ustroje ramowe – obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone
siły pionowe
siły pionowe
Schematy uproszczone
Ustroje ramowe – obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone –
– siły poziome
siły poziome
ObciąŜenie
Rozkład momentów zginających
12
Ustroje ramowe – obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone –
– siły poziome
siły poziome
Schemat zastępczy Zamiana na siły skupione
Ustroje ramowe – obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone –
– siły poziome
siły poziome
Przemieszczenia Momenty zginające
13
Ustroje ramowe obliczenia
uproszczone
Obliczenia uproszczone
Obliczenia uproszczone –
– siły poziome
siły poziome
Siła poprzeczna na 1 kondygnację:
Q
1
= P
1
+ P
2
+ ................+ P
n
Q
2
= P
2
+ P
3
+ ................+ P
n
Itd.
Siły poprzeczne Q w poszczególnych
słupach
B
j
- Sztywność słupa EA
ΣB - suma sztywności słupów na danej
kondygnacji
Momenty w węzłach ramy:
Kondygnacje pośrednie M = Q
j
x
h/2
Parter M = Q
j
x
h/3 , M = Q
j
x
(2/3) h
∑
⋅
=
B
B
Q
Q
j
k
j
Ustroje ramowo
Ustroje ramowo –
– ścianowe
ścianowe
rozdział obciąŜeń poziomych
rozdział obciąŜeń poziomych
• Szukamy w
1
, w
2
, ……
• Obliczamy ugięcia f
1
, f
2
, …od sił jedn.
• Współczynniki α
i
rozdziału obciąŜenia W
∑
=
=
n
i
i
i
i
f
f
1
1
1
α
Σα
i
= 1, w
i
=
α
i
W
14
Ustroje ramowo
Ustroje ramowo –
– ścianowe
ścianowe
rozdział obciąŜeń poziomych
rozdział obciąŜeń poziomych
Przemieszczenia rzeczywiste