48 (327)

A >

lL

Q

O

0:

Q^;

Ed

Zastępcze siły poziome od imperfekcji przechyłu kondygnacji ustroju <p wyznacza się ze wzoru:

=    (3.6)

gdzie: N_Edi - obliczeniowa siła pionowa w słupie i -tej kondygnacji konstrukcji.

W przypadku budowlanych konstrukcji szkieletowych można pomijać globalne imperfekcje przechyłowe w analizie statycznej, gdy spełniony jest warunek:

H_utO,l5V_u.    (3.7)

gdzie:

H_Ej - wartość obliczeniowa sumarycznego obciążenia poziomego przenoszonego przez rozpatrywaną kondygnację,

V_Ed - sumaryczne obliczeniowe obciążenie pionowe u dołu kondygnacji.

W ogólnym przypadku lokalne imperfekcje łukowe prętów’ ram mogą być pomijane w analizie statycznej. W obliczeniach ram wrażliwych na przechyłowe efekty II rzędu zaleca się uwzględniać globalne imperfekcje przechyłowa i dodatkowo wprowadzić lokalne imperfekcje łukowu tych elementów ściskanych, w' których:

♦    przynajmniej jeden węzeł elementu przenosi moment zginający,

*    względna smukłość spełnia warunek:

A > 0,5    ,    (3.8)

'■"Eti

gdzie:

A - pole przekroju elementu, f_y - granica plastyczności stali,

N_Ed - wurtość obliczeniowa siły ściskającej.

Biorąc pod uwagę, że względną smukłość elementu opisuje zależność:

(3.9)

warunek (3.8) ma postać:

(3.10)

czyli

Neć ^> 0,25 N_cr,    (3.11)

gdzie N_cr - siła krytyczna obliczona z uwzględnieniem wyboczenia w płaszczyźnie układu przy założeniu przegubowego podparcia słupa na obu końcach:

.. rPEl_y.    (3.12)

Przykłady obliczeń stalowych układów ramowych wg PN-EN 1993-1-1 przedstawiono m.in. w [3-22], [3-30].

"

3.4.4. Wpływ deformacji na wytężenie ustrojów prętowych

W obliczeniach stalowych konstrukcji ramowych PN -EN 1993-1-1 mogą być stosowane następujące sposoby oceny ich wytężenia:

1.    Analiza konstrukcji z pominięciem jej imperfekcji według teorii I rzędu. Wówczas należy' spraw'dzać nośność przekrojów oraz stateczność elementów'.

2.    Analiza według teorii 1 rzędu konstrukcji z uwzględnieniem jej imperfekcji przechyłu oraz efektu P - A. Wówczas należy sprawdzać nośność przekrojów oraz stateczność elementów'.

3.    Analiza według teorii II rzędu konstrukcji z uwzględnieniem jej imperfekcji przechyłu oraz imperfekcji lokalnych. Wówczas należy sprawdzać tylko nośność przekrojów elementów'.

W przypadku sposobu 3. nie ma potrzeby sprawdzania stateczności ogólnej elementów' konstrukcji.

Według PN-EN 1993-1-1 wyboru właściwego sposobu obliczeniowego konstrukcji dokonuje się na podstawce analizy jej parametru mnożnika obciążenia krytycznego:

(3.13) gdzie:

F_cr - obciążenie krytyczne przy globalnej niestateczno-ści sprężystej,

Feó - obliczeniowe sumaryczne obciążenie pionowa.

Obliczeniowy sposób 1. stosuje się do konstrukcji nieprzechyłowych, gdy <x_cr 2 10. W przypadku konstrukcji przechyłowych, gdy a_a. < 3 tj. w'rażliwych na przechyłowe efekty II rzędu, zasadniczo należy stosować sposób 3. Opcję 2. tj. podejście uproszczone, stosuje się do układów regularnych i niezbyt smukłych, gdy 3 £ <x_cr <10.

Efekty towarzyszące deformacjom ustroju (efekty II rzędu) powinny być uwzględniane, jeśli powodują znaczący przyrost skutków oddziaływań lub wpływają istotnie na zachowanie się konstrukcji.

Według Załącznika Krajowego w PN-EN 1993-1-1 analizę I rzędu bez uwzględnienia imperfekcji można stosować w przypadku konstrukcji nieprzechyłowych (sztywno stężonych), a także ram jednokondygnacyjnych układów przechyłowych.

W uproszczonym podejściu ob liczeń i owym (wg opcji 2.) stowarzyszone z przechyłem momenty zginające 11 rzędu wyznacza się na podstawie statyki I rzędu. Wówczas poziome oddziaływania ustroju należy odpowiednio powiększyć za pomocą współczynnika ampli-fikacji (1-11 a_cr)'¹, a sprawdzając stateczność elementów przyjmuje się długość wyboczeniową równą jego długości teoretycznej L_cr = L.

Momenty zginające według teorii II rzędu wyznacza się ze wzoru:

V) = M(H*) + M(VJ ,    (3.14)

gdzie:

H — obciążenia poziome,

V - obciążenia pionow'e,

styczeń 2011

EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Buildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH 55