Imperfekcje w normach światowych [R3-9]

Artykuł w ciągu ostatnich 24 godzin czytało 4 Czytelników
[ Alternatywne, zintegrowane imperfekcje konstrukcji] [poprzednie R3-8] ⇐ ⊗ ⇒ [następne R4-1][ Fundamentalne założenia metody imperfekcyjnej ]


Modele imperfekcji w normach Eurokod. Podsumowanie

W europejskich normach konstrukcyjnych Eurokod wprowadzono spójny system imperfekcji, w zasadzie niezależny od typu konstrukcji. Imperfekcje związane z pracą konstrukcji w stanach granicznych niestateczności skupiono w imperfekcjach geometrycznych systemowych (globalnych) i elementów (lokalnych). Pozostałe imperfekcje (materiałowe, geometrii i niedoskonałości modelu oraz losowych obciążeń) uwzględniono w częściowych współczynnikach bezpieczeństwa. Imperfekcje geometryczne zaleca się zastępować równoważnymi obciążeniami w postaci zastępczych sił poziomych, będących ułamkiem obciążeń grawitacyjnych (pionowych). Imperfekcja powinna być sprawdzona w każdym kierunku, aby znaleźć najbardziej niekorzystny skutek, co łatwiej wykonać poprzez przyłożenie obciążenia, bez modyfikowania geometrii konstrukcji. W ten sposób omijamy problemy ze zmianą długości i poziomów podstaw słupów, które występowałyby podczas pochylania słupów budynków.

Modele imperfekcji w normach światowych

Podobny, ale nie jednakowy sposób opisu imperfekcji przechyłowych (ang. sway imperfection) oraz łukowych (ang. bow imperfection) przyjęto w normach światowych. W (2.3) zestawiono postanowienia wybranych norm. Imperfekcje przechyłowe przyjmowane są w granicach $n_G=200 \,do \,1000$, a imperfekcje elementu (łukowe) w granicach $n_L=300 \, do \, 1500$, przy czym największe odchyłki od kształtu idealnego dopuszczają aktualne normy Eurokod. Zależności dla fikcyjnych sił równoważnych do imperfekcji są bardziej złożone.

Norma amerykańska (AISC, 1993) w celu uproszczenia analiz- zaleca taką samą maksymalną tolerancję wytwarzania 1/1000 oraz projektową imperfekcję łukową. Każda z norm światowych zakłada, że słupy w ciągach poziomych oraz pionowych doznają zgodnie maksymalnego przechyłu w jednym kierunku (uzasadnienie np. w pracy (Frish-Fay, 1962)). W normach ustanawia się maksymalne amplitudy imperfekcji, ale ich kształt nie jest w zasadzie normowany, z wyjątkiem zalecenia, by przyjmować je zgodnie z kształtem sprężystej postaci utraty stateczności. Projektant powinien odgadnąć wszystkie krytyczne kombinacje imperfekcji i obciążeń zewnętrznych ze świadomością ryzyka, że wbrew zamiarowi, zły kierunek geometrycznej niedoskonałości może zwiększyć nośność. W przypadkach złożonych, przeprowadzenie wiarygodnych analiz kombinacyjnych w zwykłej praktyce projektowej, wydaje się trudne, a wręcz niemożliwe (Shayan, Rasmussen, Zhang, 2014).

W tab. 3-10.1 zestawiono główne postanowienia norm światowych, dotyczące projektowych imperfekcji konstrukcji. Wzięto pod uwagę normy:

Tab. 3-10.1  Imperfekcje oraz fikcyjne siły poziome według norm świata


[następne R4-1][ Fudamentalne założenia metody imperfekcyjnej ]


Niniejszy artykuł jest częścią 10 rozdziału 3 podręcznika Imperfekcyjna metoda projektowania konstrukcji

Publikacja internetowa w wersji „free” z nieograniczonym prawem cytatu – z powołaniem się na autora i źródło:
Leszek Chodor, (2019), Imperfekcyjna metoda  projektowania konstrukcji, Encyklopedia  πWiki,
[ http://chodor-projekt.net/encyclopedia/imperfekcyjna-metoda-projektowania-konstrukcji/ ]

Historia edycji:
(2019-04-19, 30) Wersja 1.0 
Proszę społeczność Inżynierów w internecie o przesyłanie recenzji podręcznika  na adres  wydawnictwa biuro@chodor-projekt.net
Leszek Chodor


Literatura cytowana w rozdziale

AISC. Load and resistance factor design specification, 2nd Ed (1993). Chicago: American Institute of Steel Construction.
ANSI/AISC 360-5. Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction (2005). Chicago: American Institute of Steel Construction.
AS4100. Australian Standard AS4100, Steel Structures. Standards Australia (2004). North Sydney, New South Wales, Australia.
BS5950-1. Structural Use of Steelwork in Buildings, Part 1 - Code of Practice for Design (2003). London: British Standards Institution.
DIN18800- 2. Stahlbauten, Stabilitatsfalle, Knicken von Staben und Stabwerken (1990). Germany: Deutsches Institut fur Normung.
Frish-Fay, R. (1962). Flexible Bars , Lecturer of Civil Engineering University of New South Wales,. Butterworth & Co (Publisher)  London.
GB50205. Code for Acceptance of Construction Quality of Steel structures (2001). China: China Planning Press.
HKC. Code of Practice for the Structural Use of steel  2005 (2005). Hong Kong: Building Department, The Government of the Hong Kong Special Administrative Region.
Shayan, S., Rasmussen, K. J. R., & Zhang, H. (2014). On the modelling of initial geometric imperfections of steel frames in advanced analysis. Journal of Constructional Steel Research, (98), 167–177.

Related Hasła

Comments : 0
O autorze
* dr inż. Leszek Chodor. Architekt i Inżynier Konstruktor; Rzeczoznawca budowlany. Autor wielu projektów budowli, w tym nagrodzonych w konkursach krajowych i zagranicznych, a między innymi: projektu wykonawczego konstrukcji budynku głównego Centrum "Manufaktura" w Łodzi, projektu budowlanego konstrukcji budynku PSE w Konstancinie Bielawa, projektów konstrukcji "Cersanit" ( Starachowice, Wałbrzych, Nowograd Wołyński-Ukraina), projektu konstrukcji hali widowiskowo-sportowej Arena Szczecin Autor kilkudziesięciu prac naukowych z zakresu teorii konstrukcji budowlanych, architektury oraz platformy BIM w projektowaniu.
Translate »