Rys. 3.10. Wytężenie pasa stupa dwuteowego, do którego przyspawano wspornik pod belkę podsuwnicową
W projektowaniu konstrukcji w aspekcie jej trwałości należy brać pod uwagę następujące procesy deterio-racji (pogorszenie się właściwości fizycznych materiałów i stanu technicznego konstrukcji podczas jej eksploatacji):
• korozję - wskutek oddziaływań (wpływów) środowiska,
• zużycie części - wskutek oddziaływań mechanicznych,
• zmęczenie materiału (rozwój mikropęknięć) -wskutek oddziaływań wysokocyklowych (N > I04 cykli).
Nośność zmęczeniową konstrukcji sprawdza się według PN-EN-1993-l-9:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-9: Zmęczenie.
Trwałość konstrukcji zapewnia się przez odpowiednie jej zaprojektowanie i wykonanie (zabezpieczenie) oraz właściwe utrzymanie w projektowym okresie użytkowania.
Zagadnienie identyfikacji i odw'zorowania konstrukcyjnego schematów' statycznych konstrukcji jest jednym z ważniejszych w' projektow'aniu. Konstrukcja jest wytężona i zachowuje się nie według założóńych i obliczonych modeli oraz schematów statycznych, lecz adekwatnie do zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych; Stąd też szczególnie w'ażne jest właściwe odwzorowanie konstrukcyjne przyjętych (teoretycznych) modeli obliczeniowych. Dlatego w' obliczeniowymi modelowaniu ustroju nośnego (w analizie konstrukcji) należy przyjmować właściwe założenia i modele obliczeniowe, odzwierciedlające jej zachowanie się, w tym właściwości:
• przekrojów' poprzecznych prętów,
• węzłów i łożysk podporowych.
Należy przestrzegać podstawowej zasady identyfikacji konstrukcji, by model obliczeniowy odwzorowywał z odpowiednią dokładnością zachowanie się konstrukcji rzeczywistej (w' określonym stanie granicznym) oraz ustrój nośny obiektu był zrealizowany zgodnie z przyjętymi założeniami obliczeniowymi:
|
MODEL |
/-\ |
ROZWIĄZANIE |
|
OBLICZENIOWY USTROJU NOŚNEGO |
< ADEKWATNOŚĆ > |
KONSTRUKCYJNE USTROJU NOŚNEGO |
Na przykład w analizie globalnej konstrukcji należy uwzględnić typ ustroju nośnego w aspekcie połączeń. Na rys. 3.11 pokazano konstrukcje o węzłach: sztywnych (rys. 3.1 la), podatnych (rys. 3.1 lb) oraz przegubowych (rys. 3.lic). Rozwiązania konstrukcyjne oraz charakterystyki sztywnościow'e węzłów M - <f> tych konstrukcji (śrubowego styku montażowego belki ze słupem: przegubowego, sztywnego i podatnego) pokazano na rys. 3.1. W przypadku konstrukcji pełnocią-głych (wg PN-EN 1993-1-1), o -węzłach sztywnych (rys. 3.1 la) należy w analizie uwzględnić wyłącznie właściwości elementów. W konstrukcji prostej (wg PN -EN 1993-1-1), o węzłach przegubowych pokazanej na rys. 3.11 c w’ęzły nie są zaprojektowane do przenoszenia momentów' zginających (ich charakterystyki sztywno-ściowe nie mają u'pływm na redystrybucję sił we-wmętrznych w' ustroju). W przypadku konstrukcji nicpełnociągłych (wg PN-EN 1993-1-1), o węzłach podatnych (rys. 3.11b) należy w analizie statycznej uwzględnić zarówno właściwości elementów' jak i właściwości węzłów. Zasady oceny nośności i sztywności węzłów podano w PN-EN 1993-1-8:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów.
W tym rozdziale przedstawiono zasady i zalecenia dotyczące analizy konstrukcji, które przyjęto w' PN-EN 1993-1-1.
i
i
Rys. 3.11. Konstrukcje o węzłach sztywnych (a), podatnych (b) i przegubowych (c)
W analizie wytężenia konstrukcji wyróżnia się ich elementy krytyczne (przekroje elementów, pręty oraz węzły). Są to takie części ustroju, w których wskutek przyrostu obciążenia dochodzi do wyczerpania ich nośności, prowadzącego do zmiany konstrukcji w' geometrycznie zmienną.
styczeń 2011
52 EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Buildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH