Wymiarowanie

Opis problemu

Wymiarowanie wiązara kratowego.

Metody

Wymiarowanie przekrojów wiązara, należy przeprowadzić zgodnie z EN-1993-1. Warunki nośności powinny być spełnione w każdym przekroju, dla każdej kombinacji obciążeń. Na pas górny i dolny dobrano przekroje IPE, na słupki i krzyżulce RK. Wymiarowanie obejmuje sprawdzenie nośności przekrojów, nie obejmuje wymiarowania połączeń między elementami.

SGN: Współczynniki długości wyboczeniowej określono zgodnie z załącznikiem BB normy EN-1993-1:

• Pas górny: w płaszczyźnie 0.9 (rozstawu węzłów), z płaszczyzny 1.0 (rozstaw stężeń połaciowych poprzecznych).
• Pas dolny: w płaszczyźnie 0.9 (rozstawu węzłów), z płaszczyzny 2.0 (rozstaw stężeń międzywiązarowych).
• Słupki i krzyżulce: w obu płaszczyznach 1.0.

Przyjmuje się domyślne parametry zwichrzenia: element wolnopodparty widełkowo, obciążenie równomiernie rozłożone.

SGU: Ugięcie całkowite wiązara, liczone jako maksymalne przemieszczenie pionowe węzłów, powinno być nie większe niż L/250 (L – rozpiętość dźwigara).

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Należy zdefiniować parametry wymiarowania poszczególnych elementów i dobrać dla nich odpowiednie przekroje. Wymiaruje się najbardziej wytężony pręt z danej grupy – w przypadku dominujących sił osiowych elementy te są łatwe do wskazania. Przy zmianie przekrojów zmienia się rozkład sił wewnętrznych w kratownicy, dlatego wymiarowanie może być procesem iteracyjnym. Na Rys.1. pokazano które pręty z poszczególnych grup podlegały analizie:

Rys.1. Pręty poddawane analizie.

Reguły wymiarowania

• Z paska głównego wybierz zakładkę Analiza.
• W panelu Analiza wybierz Wymiarowanie.
• W panelu Narzędzia wymiarowania wybierz tryb Obwiednia.

Tryby generowania kombinacji określają ilość i rodzaj kombinacji branych pod uwagę podczas analizy konstrukcji. Po dokładny opis wybierz: Informacje o trybach generowania kombinacji)

• Kliknij dwukrotnie LPM w dany pręt, program automatycznie dobierze regułę i otworzy okno wymiarowania.

Parametry wymiarowania – pas górny

• Z paska ikon wybierz Parametry elementu.
  • Efekt szerokiego pasa: brak – efekt nie wystąpi.
  • Współczynniki interakcji zginania i ściskania: wybierz Metoda 2 – metoda zalecana w załączniku krajowym.
  • Ograniczenie przemieszczeń: dla kierunku w płaszczyźnie układu w kolumnie max u/L wybierz L/250, jako długość elementu wpisz 24000 – rozpatruje się ugięcie całej kratownicy.
  • Opcje połączenia: bez zmian – nie ma istotnego wpływu.
  • Warunki konstrukcyjne: wpisz 250 – ograniczenie smukłości elementów ściskanych.
  • Żebra usztywniające: brak

• Z paska ikon wybierz Długość wyboczeniowa.
  • Długość wyboczeniowa: sposób wyznaczania Użytkownika.
  • Zamocowanie w płaszczyźnie układu: podaj wartość współczynnika 0.9.
  • Zamocowanie prostopadle do płaszczyzny układu: podaj wartość współczynnika 1.0.
  • Długość elementu: wybierz Według schematu.

Współczynniki długości wyboczeniowej przy ściskaniu można również wyliczyć (Sposób wyznaczania: wg ENV 1993-1-1:1992), ich wartość wynosi w przybliżeniu 1.0. Załącznik BB normy pozwala również przyjąć ich wartości jako 0.9 i 1.0.

• Z paska ikon wybierz Zwichrzenie.
  • Pozostaw domyślne ustawienia (rodzaj i położenie obciażenia).

Dobór przekroju – pas górny

Z lewej strony okna pokazane jest procentowe wytężenie elementu ze względu na poszczególne warunki projektowe. Przekrój IPE 200 nie spełnia warunków nośności przy ściskaniu i zginaniu ze ściskaniem (wytężenie odpowiednio: 154% i 159%).

• W zakładce Przekrój, z rozwijanej listy Zamień na: wybierz IPE 240.
• Warunki projektowe są spełnione (wytężenie 94%), zatwierdź zmianę przekroju przez Ok.

Przekroje wszystkich prętów pasa górnego zostały zmienione, gdyż miały przypisany wspólny profil.

Wymiarowanie – pas dolny i skratowanie

Wymiarowanie kolejnych grup wykonaj zgodnie z instrukcjami przedstawionymi dla pasa górnego. Współczynniki wyboczeniowe ustal zgodnie z punktem Metody. Pozostaw domyślne ustawienia parametrów zwichrzenia. Ograniczenie przemieszczeń wystarczy określić tylko dla pasa dolnego. (Wymiarowane pasy znajdują się przy osi symetrii wiązara, gdzie ugięcia są największe).

Rys.2. Parametry SGU – pas dolny

Dobrane przekroje: pas górny – IPE 240, pas dolny – IPE 220, skratowanie – RK 60x60x4.

Wytężenie konstrukcji

• Po zwymiarowaniu wszystkich grup prętów, z panelu Narzędzia wymiarowania wybierz Przelicz, w celu uzyskania procentowego wytężenia konstrukcji.

• W celu ostatecznej weryfikacji przekrojów wybierz tryb generowania kombinacji Wszystkie kombinacje i kliknij Przelicz. Przy tym trybie obliczenia potrwają chwilę dłużej niż przy trybie Obwiednia.

Przegląd obliczeń poszczególnych warunków SGN i SGU wraz z komentarzami znajdziesz w dokumentach: 1074 i 1076

Załączniki do pobrania

Plik	Opis	Wielkość pliku	Pobrania
hala_stalowa_2d		974 KB	422