15161 P3041026

6.7. Projektowanie słupów ram parterowych

Przypadki obciążenia i wyboczenia się ramy nieprzesuwnej i przesuwnej pokazano na rys.6.21.

f

Rys.6.21. Ścieżki równowagi statycznej ram jodnonawowych

Słupy ramy uznanej za sztywno stężoną czyli nieprzesuwną, obciążonej symetrycznie siłami P przyłożonymi do rygla (rys.6.21 a), doznają w środku wysokości przemieszczeń 6 (rys.6.21 b) proporcjonalnie wraz ze wzrostem wartości sił P (ścieżka O AB rys.6.21 e). Słupy tej ramy należy wymiarować jak ściskane mimośrodowo, dobierając współczynnik dłu* gości wyboczeniowej wg nomogramu jak na rys.4.18a. Natomiast w przypadku sił P przyłożonych do węzłów (rys.6.21c) nastąpi wyboczenie słupa zgodnie z klasyczną liniową teorią, to znaczy odkształcenie pojawi się dopiero po osiągnięciu siły krytycznej w słupach (rys.6.21d — krzywa CD rys.6.21e); słup należy wymiarować jako ściskany osiowo.

Rama przesuwna z obciążonym ryglem (rys.6.21f) w początkowej fazie obciążenia będzie odkształcać się jak rama nieprzesuwną, zachowując symetrię odkształceń. Wobec tego zależność siła - przesunięcie będzie przebiegać tak jak w ramach nieprzesuwnych (linia OAB rys.6.21e, j). Przy narastaniu obciążenia P układ może utracić stateczność przed osiągnięciem punktu A, dążąc do asymetrycznej konfiguracji odkształceń (rys.6.21g). Odwzorowaniem tego modelu odkształceń jest krzywa CD z rys.6.21j. Słupy ramy należy wtedy wymiarować jako ściskane mimośrodowo, przyjmując do obliczeń współczynnik długości wyboczeniowej z nomogramu 4.18b.

Zachowanie się ramy przesuwnej obciążonej siłami skupionymi w węzłach (rys.6.21h) jest podobne jak w przypadku ramy nieprzesuwnej z rys.6.21c. Krytyczne obciążenie odpowiadające punktowi E (rys.6.21 j) jest określone w ten sam sposób co krytyczne obciążenie dla punktu C (rys.6.21e), a różnica w wymiarowaniu dotyczy współczynnika długości wyboczeniowej, który należy przyjąć z nomogramu na rys.4.18b. Znajomość charakterystyk zachowania się ram winna być wykorzystana przy ich projektowaniu. Stężenie ram sztywnych silnie obciążonych, np. stacji technologicznych, niewątpliwie wpłynie na oszczędniejsze zużycie stali budowanego obiektu.

6.7.3. Parametr niedoskonałości

Dla ram o prostokątnej lub zbliżonej konfiguracji prętów przyjmuje się wstępny przechył kondygnacji \y_ot który nazywa się parametrem niedoskonałości.

Wartość przechyłu wstępnego obliczać należy wg wzoru:

(6.32)

^¥o,,ao^r,,rŁi

r\x*mt*wy profm kto wmnśm konstrukcji m+t*k>nych

w którym:

-Vf.

h —

_J wysokość słupa ramy parterowej lub koa4}fMO> mkiala-

tu wielokondygnacyjnego, a — liczba słupów w ramie parterowej lub w kondygnacji szkieletu, generujących przechył początkowy Parametr niedoskonałości wprowadza imperfekcję planowości idu po w ramy. czyli początkową wtrtoM przemieszczenia gómsgo końca ramy Przechył wstępny v«» może mieć istotniejsze znaczenie dla wysokich ram parterowych obciążonych znacznymi siłami pionowymi i poziomymi

6.7.4. Siły przekrojowe słupów jednonawowych ram stężających

Siły przekrojowe słupów ram parterowych samosie tocznych oblicza Uf wg teorii 1 rzędu. Jeżeli słupy ram poprzecznych aamoatatecanych (rys.6.22a> w kierunku podłużnym zą wahadłowe (ryztUb), te siły przekrojowe ramy stężającej <rys.6.22b. c> winny byf obliczone także od dodatkowego początkowego pneinmzgp obciążenia H_m wywołanego un-perfekcjami (przechyłami): a

w którym: Vo

przechył początkowy obliczony wg (632>.

suma obciążeń pionowych słupów podpieranych ramą itę _{zająeą w kierunku podłużnym.

Siły przekrojowe ram prostokątnych od obciążeń poziomych można obliczać metodą przybliżoną, chociażby w calu zaprojektowania przekrojów .próbnych" słupów lub rygli. Jeśli stosunek wysokości do rozpiętości ramy jest mały (mniejszy od 1). to siły wewnętrzne od obciążeń poziomych zaleca się obliczać tzw metodą .portalową", będącą wariantem metody przybliżonej, nazywanej .metodą ognisk". Ogniska ta pełnią fiin-keję przegubów i rozmieszcza alg je w punktach przegięcia słupa lub rygla.

Rama prostokątna o srhemaoe jak na rys « 2.1 jest jednokrotnie statycznie mewy maczał na Calem obliczenia reakcji zakłada się. ze rygiel pod wpływem po-

363