51771 P3040947

4.4. Projektowanie ściskanych prętów kratownic spawanych

Dla kształtowników skrzynkowych i rurowych z naprężeniami spawalniczymi współczynniki niestateczności miejscowej należy wtedy przyjmować wg wzorów:

V⁼¹ _ dla 2p^SO'⁵ (ppe.= 1*2 - 0,4 Ap dla 0,5<Ap^l . 9pc = wg tablicy 2.11 dla Xp> 1

(4.32)

Wartość współczynnika redukcyjnego \|/ we wzorze (4.21) należy obliczać □ w stanie nadkrytycznym:

(4.33)

gdzie:

Ą. — pole przekroju zredukowanego,

Ar = b_e t

□ w stanie nadkrytycznym ograniczonym, tj. gdy naprężenia ściskające <j_c w przekroju współpracującym ścianki podpieranej są ograniczone do wartości o_c = <pp • fy (gdzie: q>p — współczynnik niesta-teczności miejscowej w stanie krytycznym), wg wzoru:

(4.34)

4.4. Projektowanie ściskanych prętów kratownic

spawanych

4.4.1. Przekroje prętów kratownic

Kształt i wielkość przekrojów prętów ściskanych kratownic zależy od

kilku parametrów:

•    funkcji kratownicy jako ustroju budowlanego, np. dźwigar dachowy, mostowy, galerii transportowej, płatew;

•    wartości osiowych sił ściskających w prętach, a zatem od obciążeń zewnętrznych, rozpiętości kratownicy;

•    sposobów łączenia prętów w węzłach i kształtu przekrojów elementów rozciąganych;

•    możliwości bocznych podparć (stężeń) węzłów kratownicy łączących pręty ściskane, a zatem od współpracy z innymi elementami konstrukcyjnymi.

Na elementy ściskane mogą być stosowane wyroby hutnicze o prostym

przekroju, takie jak: kątowniki, teowniki, ceowniki, rury okrągłe i pro-

stokątne.

Proste kątowniki mogą być projektowane w wieżach kratowych (wieżach

ftys.4.9. Przekroje poprzeczne prętów kratownic

J

r

przekaźnikowych), słupach na przewody wysokiego napięcia, a także w kratownicach o małych rozpiętośriach jako pręty pasów ściskanych oraz

pręty słupków i krzy-żulców ściskanych.

Na rys.4.9 pokazano kształty prętów ściskanych kratownic stosowane na dźwigary dachowe, dźwigary galerii

transportowych. Przekrój na rys-4*9» może byt teownikiem lob wycięty z dwuteownika walcowanego. Przekrój na ryx.-l.9b jest utworzony z dwóch zespawanych ceowników. Może być stosowany zarówno na pasy ściskane, jak tek na knytuke dźwigarów galerii transportowych Na dźwigary kratowe dachów można projektować przekroje złożone z kątowników lub ceowników pokazane na rys.4.9c, d. Przekroje te mogą być stosowane zarówno na pasy ściskane, jak też słupki lub krsyżulce kratownic. Pojedyncze kształtowniki są w tych przekrojach gałęziami; należy w określonych odległościach połączyć je przekładkami. Przekroją pokazane na rys.4.9e, f, g są nąjczęściej projektowane na krsyżulce i słupki kratownic.

a)    b}    o)    d)    «)    t)

TtT TT TT T W lit

Rys.4.10. Pntekrojo poprzeczne prętów kratownic silnie obciąiunych

Pasy ściskane kratownic, podparte bocznie tylko w niektórych węzłach rozbudowuje się w płaszczyźnie prostopadłej do kratownicy. Przekroje takie pokazano na rys.4.10. Mogą być utworzone z blach spawanych (rys.4.10a, d) lub z kształtowników jako nitowane (ry*.4.l0b) lub spawane (4.10c). Krzyżułce i słupki ściskane projektuje się dla tych pasów jako złożone (np. rys.4.10e, 1). Przekroje spawane klasyfikuje się wtedy do otwartych cienkościennych.

Przekroje prętów ściskanych pokazane na rys i 10 projektuje się przeważnie w dźwigarach mostowych i wiaduktach kolejowych.

Pręty ściskane o przekrojach pokazanych na rys.4.9 i 4.10 można sklasyfikować w 3 grupach:

□    proste (rys.4.9a, b. g),

□    złożone, nazywane także wielogałęziowymi (ry».4.9c*f, 4.10e, f),

□    monosymetryczne o przekroju otwartym (rys.4.10a*d).

Nośność wszystkich prętów ściskanych oblicza się wg wzorów (4.16J i (4.17).

Istnieje jednak odmienność w obliczeniach smukłości względnej A, związana ze zróżnicowanymi zasadami przyjmowania długości wyboczenio-wych i odpowiednich a3 krytycznych.

Projektowanie przekrojów elementów ściskanych nie jest procesem bezpośrednim. Najczęściej danymi są siły osiowe i długość wyboczcniowa. a nieznanymi: pole przekroju, promień bezwładności oraz smukłość ścianek. Stąd do obliczania tych niewiadomych stosuje się metodę prób i błędów. W pierwszym przybliżeniu do obliczenia pola przekroju można wykorzystać przekształcone wióry (4 16) i (4.17), przyjmując wartość iloczynu współczynników wyboczenia i redukcji, np.:

- y » 0,75,

otrzyma się:

(4.55)

^A*oW*'

w którym:

N_t — siła oeiowa. fy — wytrzymałość obliczeniowa.

200