53 (265)

Układ konstrukcyjny składający się z m stabilizowanych elementów połączonych płatwiami (w tym pła-twiami okapowymi) z poziomym stężeniem poprzecznym jest samozrównoważony i nic jest aktywny zewnętrznie. Siły' imperfekcyjne F oraz reakcje R_Fm nie są czynne dla elementów nie należących do układu, z którego pochodzą. Dlatego pozioma sumaryczna reakcja stężanych elementów R_Fm (od ich oddziaływań imper-fekcyjnych) nie przekazuje się na słupy i pionowe stężenie międzysłupowe budynku halowego. Należałoby ją uwzględniać w analizie stężeń międzysłupowych w^f przypadku, gdyby reakcje podporowe stężanych prętów nie były' przekazywane na stężenie poprzeczne (np. gdy brak jest platwi okapowych).

PN-90/B-03200 i PN-EN 1993-1-1 podająróżne sposoby obliczania połaciowych stężeń poprzecznych. Według PN-9Ó/B-03200 obliczając wytężenie połaciowego stężenia poprzecznego obciąża się je skupionymi siłami statecznościowymi F_mi. Ich wartości zależą od sił ściskających w stabilizowanym punkcie pręta. Sumaryczne poziome obciążenie przekazywane na stężenie przez pojedynczy rygiel dachowy Q_f zależy m.in. od rozkładu sił ściskających F_0j na długości jego stabilizowanego pasa oraz liczby prętów podpierających n. Wyznacza się je ze wzoru:

Q_m-iF_0i,    (3.27)

i=I

przy czym

F_0i = max(0,01N_c, 0,005AJ_d),    (3.28)

gdzie:

N_c - siła podłużna w słupie lub pasie kratownicy (w miejscu podparcia) lub wypadkowa naprężeń normalnych w ściskanej strefie przekroju dźwigara pełno-ściennego,

A_c - pole przekroju słupa lub ściskanej strefy przekroju

dźwigara pełnościennego,

f_ó - wytrzymałość obliczeniowa stali.

Wg PN-EN 1993-1-1 sumaryczne obciążenie przekazywane przez pojedynczy rygiel dachowy zależy tylko od maksymalnego wytężenia ściskającego w tym pręcie (nie zależy' zaś od wartości tych sił na długości elementu i liczby prętów stabilizujących - jak to ma miejsce.w obliczeniach wg PN-9Ó/B-03200). Ponadto wartości obciążeń stabilizujących obliczone wg PN-90/B-03200 są większe niż wyznaczone zgodnie z PN-EN 1993-1-1.

W sposobach obliczania stężeń poprzecznych wg PN--90/B-03200 i PN-EN 1993-1-1 występują istotne różnice. Wg PN-90/B-03200 przyjmuje się, że (ogólnie) siła F_0i w elemencie podpierającym jest równa 0,01 siły w elemencie podpieranym N_c> niezależnie od liczby elementów podpierających. Takie założenie jest błędne, gdyż siła F_0j działająca na stężenie jest odwrotnie proporcjonalna do liczby elementów' stabilizujących pas rygla dachowego. Ponadto PN-90/B-03200 nie uwzględnia wpływu sztywności stężenia na jego wytężenie. Ten wpływ w PN-EN 1993-1-1 uwzględnia się przyjmując w (3.21) ugięcie stężenia <5_(;. Z analizy (3.21) wynika, że obciążenie przekazywane przez wstępnie wygięty stabilizow-any pręt w dużym stopniu

zależy od sztywności stężenia (jest ono tym większe, im sztywność stężenia jest mniejsza). Z tej analizy porównawczej wynika, że wartości współczynników kumulacji oddziaływania obliczone wg PN-EN 1993-1-1 są większe niż wyznaczone wg PN-90/B-03200.

Przykłady obliczeń i projektowania poprzecznych stężeń połaciowych przedstawiono m.in. w [3-25], [3-30], [3-33] i [3-34],

3.5.3. Pionowe stężenia międzysłupowe

Pionowe stężenia podłużne budynków halowych umieszcza się w linii słupów głównych, w kierunku podłużnej osi obiektu. Są one usytuowane nie tylko wzdłuż podłużnych ścian zewnętrznych, ale również w linii słupów wewnętrznych hal wielonawowych (t.j. w każdym rzędzie słupów głównych). Stąd ich nazwa stężenia międzysłupowe. Zapewniają one przede wszystkim stateczność płaskich, poprzecznych układów głównych wzdłuż osi podłużnej budynku, gdyż slupy w ty m kierunku traktuje się zwykle jako przegubowo połączone z fundamentami. W tym też sensie stężenia te zapewniają stateczność podłużną i ogólną szkieletu nośnego hali, zarówno w trakcie montażu, jak i jej użytkowania.

Według PN-90/B-03200 stężenia pionowe międzysłupowe w halach stalowych należy stosować w tych samych polach, co stężenia połaciowe poprzeczne. PN -EN 1993-1-1 nie podaje zasad rozmieszczania i stosowania stężeń międzysłupowych.

Usztywnienie pionowe podłużne słupów hal stosuje się najczęściej w postaci ustrojów kratowych, rzadziej zaś jako konstrukcje kratowo-ramowe lub ramowe. Kratowe stężenia umieszcza się między sąsiednimi słupami hali. Są to kratownice o schemacie wspornika. Ich pasami są pasy sąsiednich slupów' lub słupy. Wykrato-w'anie tego stężenia stanowią dodatkowe pręty skośne (krzyżulce) oraz słupki, którymi mogą być rygle ścienne (rys. 3.20a).

Rys. 3.20. Schemat obliczeniowy pionowych obciążeń podłużnych słupów: 1 - stupy ściany szczytowej,

2 - połaciowe stężenie poprzeczne, 3 - stężenie międzysłupowe

styczeń 2011

60 EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Buildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH