4.4. Projektowanie ściskanych prętów kratownic spawanych
statycznie niewyznaczalna. Siłę w pręcie D0D1 obliczono metodą uproszczoną. Założono, że sztywność rygla w porównaniu do sztywności słupa będzie nieskończenie wielka i że dolny koniec słupa jest w pełni utwierdzony. Ponadto założono, że w środku wysokości słupa, między pasem dolnym a fundamentem, znajduje się punkt przegięcia (moment zginający w tym miejscu jest równy zero) i że reakcje poziome od obciążeń poziomych są jednakowe (rys.4.l4a):
H = (0,66 4 0.375) 6 4.45 0.5 = 13.8 kN.
Maksymalną siłę ściskającą w D'oD'i i DoDi obliczono z równania statyki układu obciążonego jak na rys.4.l4b. który jest przypadkiem obciążenia hali wiatrem pokazanym na rysZ.4c. generującym największą siłę ściskającą w pręcie D‘oO*i iOoOt.
Siłę Mc w tym pręcie obliczono z równania:
N , 13.8 4.451 (0.66 - 0,375) ■ 6.0 4.45? • 0,5 = 5s g5 kN 1»4
Przyjęto przekrój 1/2 1 240, podobnie jak obliczone w przykładzie 3.3 pręty pasa dolnego
A$23,1 cm2, iy= 22 cm, /« = l04 200 cm
Afac = 0.507 23.1 21,5 = 251.8 kN
Nośność pręta jest zapewniona.
Pręty ściskane o monosymetrycznych przekrojach otwartych (tabl.4.4) mogą ulec wy boczeniu giętno-skrętnemu pod wpływem ich obciążenia siłą krytyczną równą:
(4.41)
w którym:
Ny — siła krytyczna wyboczenia giętnego, którą oblicza się wg wzoru (4.10),
Ng — SiłS krytyczna wyboczenia skrętnego
gdzie:
(4.42)
ą — wycinkowy moment bezwładności,
/y — moment bezwładności przy skręcaniu,
is — biegunowy promień bezwładności względem środka ścina
ło — biegunowy promień bezwładności względem środka ciężkości
ix , iy — promienie bezwładności względem osi r i y przekroju (tabl.4.4),
yg — współrzędne środka ścinania, p = * Po — współczynnik długości wyboczeniowych.
Py — współczynnik długości wyboczeniowej przy wyboczeniu giętnym,
p0) — współczynnik długości wyboczeniowąj przy wyboczeniu skrętnym p<0=/0> U,
lm — odległość przekrojów o swobodnym spaczeniu; dla pod par-cia widełkowego p = M«> = 1*
Współczynniki p, i p*, określają rodzaj i stopień umocowania końców pręta. Współczynniki p* = Py = Pio = 1 określąją podparcie .widełkowe", co oznacza, te przekroje końcowe nie mogą obrócić się względem osi pręta ani przesunąć się w płaszczyźnie swego przekroju, ale roąją możliwość obrotu względem osi x i y oraz mogą uginać się w kierunku osi pręta.
Przy px = py = P<o = 0,5 następuje pełne utwierdzenie w kierunku x i y. a przekroje końcowe nie ulegąją spaczeniu.
TabNcaC*
213