P3040885

f BłspiSi iii ilr fii n konstrukcji metalowych

Jest istotnym, aby zarówno dla projektanta, wykonawcy, jak też użytkownika budowli jasno określić zakres odpowiedzialności, dlatego że:

•    na styku zakresów odpowiedzialności mogą zajść niejasne, wymykające się spod kontroli sytuacje,

•    w wyniku działań kontrolnych zachodzą przypadki odrzucenia nie-któiych elementów lub niedopuszczenie pewnych obciążeń.

Najmniejsza liczba jednostek odpowiedzialnych jest 2. Poniżej tej liczby zniknąłby problem odpowiedzialności. Przyjmując, że wykonawca odpowiada za nieprzekroczenie granicznej nośności B (rys.2.1b)

B5B* ,

a użytkownik — za niedopuszczenie nadmiernych obciążeń A<A',

zauważyć można, że stany bez zastrzeżeń zajmują nie półpłaszczyznę, a tylko ćwiartkę płaszczyzny stanów konstrukcji (rys.2.1b). Rysunek ten objaśnia w dużym uproszczeniu problematykę zapewnienia jakości. Zagadnienie zapewnienia jakości jest szczególnie ważne w aspekcie grubych błędów. Według badań szwajcarskich około 80% awarii budowlanych jest spowodowane błędami ludzkimi. Do czynników subiektywnych zalicza się:

O błędnie przyjęty model konstrukcji,

O błędy i zaniedbania w czasie realizacji konstrukcji,

□ niski poziom lub brak kompetencji nadzoru budowlanego.

Rys.2.2. Subiektywne oceny zagrożenia budynku w świetle badań meksykańskich [29]

Często należy uwzględnić w projektowaniu ograniczenie C (rys.2.2) zamiast obiektywnej odporności B, zwłaszcza przy sprawdzaniu stanów granicznych użytkowalności. Ograniczenia C dotyczą dopuszczalnych odkształceń, przyspieszeń itp. Mogą to być wartości ustalone na podstawie badań statystycznych, ale najczęściej są ustalane w normach projektowania arbitralnie. Wynika to z konieczności pogodzenia różnych subiektywnych poglądów na wartości graniczne (rys.2.2). Awarie występują najczęściej w wyniku nałożenia się dwu lub kilku przyczyn. Zazwyczaj można wówczas wyodrębnić przyczynę główną, która spowodowała awarię.

Należy wyjaśnić, że awaryjnością nazywa się prawdopodobieństwo występowania awarii w określonym czasie dla określonego rozwiązania konstrukcyjnego.

W miarę przedłużania się okresu eksploatacji zwiększa się awaryjność konstrukcji, wynikająca, między innymi, ze zmian spowodowanych starzeniem się stali, zmęczeniem materiału, korozji stali. Jak wykazują

doświadczenia, przyczynił większości awarii są błędy wykonawstwa i projektowania, a nie losowe przeciążenia.

2.2. Założenia projektowania i wymiarowania

Proces projektowania zaczyna się od składania i porównywania rolnych przyjętych schematów projektowanej budowli odpowiadających wymaganiom eksploatacyjnym. Po tym etapie wybiera się optymalny schemat konstrukcyjny budowli, spełniający w maksymalnym stopniu wszystkie wymagania stawiane konstrukcjom metalowym.

Rozdział 2

Zadaniem wymiarowania jest sprawdzenie nośności, stateczności i sztywności wstępnie zaprojektowanych wszystkich elementów konstrukcyjnych budowli. Pozwala ono równocześnie uściślili wymiary elementów konstrukcyjnych oraz zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo pracy budowli.

Wymiarowanie budowli i ich konstrukcyjnych elementów przeprowadza się na podstawie metod wytrzymałości materiałów i mechaniki budowli. Zasadniczym celem tych metod jest określenie sil wewnętrznych powstałych w elementach konstrukcyjnych pod wpływem przyłożonych sił zewnętrznych.

Obliczenia zaczynają się od składania schematu wymiarowanego budowli, początkowo abstrahując od rzeczywistych kształtów przekrojów poprzecznych elementów. Punktom podparcia elementów nadaje się teoretyczne własności, np.: podparcie swobodne, nieprzesuwne. sztywne. Określiwszy, zgodnie z przyjętymi schematami obliczeń siły wewnętrzne (siły poprzeczne, podłużne, momenty zginające, skręcające), dobiera się przekroje poprzeczne poprzez sprawdzenie nośności, następnie konstra-uje się zamocowania (połączenia elementów), tak aby spełnione były postawione w założeniach warunki.

Zgodnie z normą PN-90/B-03200 wymiarowanie budowlanych konstrukcji metalowych przeprowadza się obecnie metodą stanów granicznych, rozróżniając:

□    stany graniczne nośności i odpowiadająca im obciążenia obliczeniowe,

□    stany graniczne użytkowania i odpowiadające im obciążenia charakterystyczne.

Przy wymiarowaniu konstrukcji należy wykazać, że we wszystkich możliwych do przewidzenia przypadkach obciążeń w fazach realizacji i eksploatacji konstrukcji spełnione są warunki nośności i sztywności.

2.3. Obciążenia i współczynniki.

2.3.1. Klasyfikacja obciążeń

Do podstawowych zadań procesu wymiarowania należy dokładne ustalenie wielkości i kombinacji wszystkich obciążeń projektowanej konstrukcji. Obciążenie jest:

□    silą uogólnioną lub zespołem sil skupionych lub rozłożonych, bezpośrednio działających na konstrukcję.

□    wymuszeniem lub ograniczeniem odkształceń konstrukcji I obciążenie pośrednie, np. termiczne).

73