Imperfekcyjna metoda projektowania. Spis zawartości [R0]

Spis treści

Rozdział 1-1  Wprowadzenie
Cel i zakres podręcznika
Uwagi wstępne o imperfekcjach konstrukcji
Uogólniona nośność krytyczna konstrukcji
Nośność krytyczna i plastyczna konstrukcji z imperfekcjami
Smukłość i współczynnik amplifikacji
Wrażliwość konstrukcji na nieliniowości, rząd teorii i imperfekcje
Teoria I rzędu i wyższych. Kryterium wrażliwości „5% odkształceń”
Stabilność konstrukcji
Kryterium „10x globalna nośność krytyczna”
Wrażliwość konstrukcji na imperfekcje
Kryterium „10% poprawności konstrukcji”
Przykłady
Przykład 1-1.1 [ kryterium 5% odkształceń dla pręta rozciąganego]
Przykład 1-1.2 [ kryterium 5% odkształceń dla pręta ściskanego z imperfekcją]

Rozdział 1-2 Klasyfikacja teorii drugiego rzędu

Kategoryzacja teorii drugiego rzędu
Zadania do testowania oprogramowania inżynierskiego

Rozdział 1-3   Klasyfikacja i krótki przegląd metod projektowania

Klasyfikacja i cechy metod wymiarowania konstrukcji
Klasyfikacja metod wyboczeniowych i imperfekcyjnych
Klasy imperfekcji w metodach wyboczeniowych i imperfekcyjnych
Współczynniki materiałowe w metodach wyboczeniowych i imperfekcyjnych
Klasy imperfekcji a metody wymiarowania
Klasy imperfekcji prętów
Imperfekcje ukladów konstrukcyjnych
Krótka charakterystyka metod wyboczeniowych
Metoda HWM (elementarna – historyczna)
Metoda SWM (wydzielonych elementów ze znaną siłą krytyczną)
Metoda OWM (pełna ogólna)
Krótka charakterystyka metod imperfekcyjnych
Metoda IM (imperfekcyjna)
Krótka charakterystyka metod imperfekcyjnych
Metoda SIM (stanadardowa, bezpośrednia metoda imperfekcyjna)
Metoda QIM (obciążeniowa metoda imperfekcyjna)
Metoda HIM (hybrydowa, geometryczno-obciążeniowa metoda imperfekcyjna)
Metoda AIM (alternatywna metoda – skalowania sprężystej postaci własnej)
 Metoda AIM
Przykłady rachunkowe
Przykład 1-3-1 Prosta belka-słup
 Przykład 1-3.1a [Metoda HWM]
 Przykład 1-3.1b [Metoda SWM]
 Przykład 1-3.1c [Metoda OWM]
Przykład 1-3.1d [Metoda SIM]
Przykład 1-3.1d [Metoda QIM]
Przykład 1-3.1e [Metoda AIM]
Wnioski z prostych przykładów metod wymiarowania
Przykład 1-3.2 [ Rama portalowa ]
Przykład 1-3.2a [Metoda HWM]
Przykład 1-3.2b [Metoda SWM]
Przykład 1-3.2c [Metoda OWM]
Przykład 1-3.3 [ Łuk ]
Analiza LBA

Rozdział 2-1 Imperfekcje konstrukcji i ich źródła

Klasyfikacja imperfekcji konstrukcyjnych
Modele imperfekcji
Dopuszczalne tolerancje wykonania

Rozdział 2-2 Imperfekcje projektowe z odchyłek wykonawczych

Tolerancje wykonawcze źródłem imperfekcji i kosztów
Koncepcja współczynnika imperfekcji
Przykład 2-2.1 Imperfekcje projektowe z tolerancji konstrukcji żelbetowej
Przykład 2-2.2 Imperfekcje projektowe z tolerancji konstrukcji stalowej

Rozdział 2-3 Geneza metod imperfekcyjnych

Klasyczna teoria współczynnika wyboczeniowego Ayrton-Perry
Pręt poprzecznie zginany i ściskany
Osiowe zginanie niesprężystych konstrukcji
Sprężysto-plastyczne zginanie osiowe
Alternatywna amplituda imperfekcji
Uogólnienie formuły Ayrton-Perry
Formuła Szalai
Probabilistyczna podejście do stateczności konstrukcji

Rozdział 3-1 Imperfekcje konstrukcji, a współczynniki bezpieczeństwa

Wprowadzenie
Podstawowe założenia norm Eurokod dotyczace metod imperfekcyjnych

Rozdział 3-2 Imperfekcje konstrukcji stalowych

Imperfekcje przechyłowe
Imperfekcje łukowe
Równoważność imperfekcji od obciążeń i od sił przekrojowych
Przykład 3-2.1 [Stalowa rama portalowa ]
Wnioski z przykładów

Rozdział 3-3 Imperfekcje konstrukcji żelbetowych

Imperfekcje przechyłowe
Imperfekcje łukowe
Sztywności żelbetu podczas obliczeń II rzędu
Przykład 3-3.1 [Żelbetowa rama portalowa – imperfekcje]
Przykład 3-3.2  [Porównanie metod  MNS i MNK]

Rozdział 3-4     Imperfekcje konstrukcji zespolonych i aluminiowych

 Imperfekcje konstrukcji zespolonych
Imperfekcje konstrukcji aluminiowych

Rozdział 3-5     Imperfekcje konstrukcji drewnianych i murowych

 Imperfekcje konstrukcji drewnianych
 Imperfekcje konstrukcji murowych

Rozdział 3-6  Imperfekcje łukowe łuków

Rozdział 3-7 Imperfekcje a układy usztywniające

Siły przekazywane na usztywnienia konstrukcji
Wpływ sztywności słupów na przejmowane siły
Układy usztywniające konstrukcję
 Stężenia konstrukcji stalowych
Przykład 3-7.1. Imperfekcje stężeń hali stalowej i siły w modelu 2D
Przykład 3-7.2. Siły  w stężeniach  modelu 3D
Przykład 3-7.3.  Imperfekcje przechyłowe łaskich usztywnień budynku żelbetowego
Przykład 3-7.4. Przemieszczenia budynku żelbetowego z imperfekcjami przechyłowymi

Rozdział 3-8 Alternatywne, zintegrowane imperfekcje konstrukcji

Podstawy alternatywnej metody imperfekcyjnej
Geneza nazwy metody
Algorytm metody AIM
Lokalizacja przekroju sprawczego
Przykład 3-8.1 [Prosta belka-słup]
Przykład 3-8.2 [Łuk]

Rozdział 3-9 Imperfekcje w normach światowych

Modele imperfekcji w normach Eurokod. Podsumowanie
Modele imperfekcji w normach światowych

Rozdział 4-1 Fundamentalne założenia metody imperfekcyjnej

Rozdział 4-2 Imperfekcje, a efekt P-Delta

Imperfekcje przechyłowe a efekt P-Δ
Aproksymacja imperfekcji łukowej łańcuchem elementów
Fikcyjne obciążenia, równoważne imperfekcjom łukowym
Imperfekcje łukowe konstrukcji żelbetowych

Rozdział 4-3 Proces stochastyczny imperfekcji systemowych

Imperfekcje łukowe
Imperfekcje przechyłowe
Rozkład łączny i rozkłady brzegowe imperfekcji geometrycznych
 Współczynniki kombinacyjne obciążenia imperfekcjami

Rozdział 4-4 Uogólniona alternatywna imperfekcja

 Przekrój sprawczy S
Alternatywna sprężysta amplituda imperfekcji

Rozdział 5-1 Imperfekcje. Przykład rachunkowy pręta prostego
Przykład 5-1.1. Ściskana belka stalowa bocznie stężona

Dodatek A Teoria losowych wartości ekstremalnych
 Rys inżynierski teorii

Spis ilustracji

Rys.1-1.1 Definicja nieliniowego obciążenia krytycznego
Rys.1-1.2  Bazowe postacie wyboczenia
Rys.1-1.3 Przemieszczenie poziome Δ(dx) przekroju belki wywołane jej ugięciem w(x)
Rys,1-3.1. Klasyfikacja metod imperfekcyjnych projektowania konstrukcji
Rys.1-3.2 Schemat belki-łupa  z przykładów 1-3
Rys.1-3.3 Siły krytyczne belki- przykład 1-3-1, z programu LTBeamN
Rys.1-3.4 Idealny model belki-słupa w programie Consteel
Rys. 1-3.5 Siły przekrojowe II rzędu i wytężenie pręta z imperfekcjami geometrycznymi $n_L=400$ (wariant „A”)
Rys. 1-3.6 Ekran kalkulatora amplitudy alternatywnej w programie Consteel
Rys.1-3.7 Rama portalowa do przykładu 1-3.2
Rys. 1-3.8 Postać własna ramy z przykładu 1-3.2
Rys. 1-3.9 Okienko kalkulatora do wyznaczenia amplitudy alternatywnej
Rys. 1-3.10 Schemat łuku do przykładu 1-3.3
Rys. 1-3.11 Postacie własne łuku z przykładu 1-3.3
Rys.2-1.1. Klasyfikacja imnperfekcji konstrukcji
Rys.2-1.2. Imperfekcje przechyłowe: a) źródło imperfekcji, b) imperfekcje oddzielnych słupów, c) zastępcza imperfekcja przechyłowa
Rys.2-1.3. Model imperfekcji łukowych
Rys. 2-2.1 Przyrost kosztu wykonania budynku w zależności od wymaganych tolerancji wychyleń budynku na bazie pomiarowej
Rys. 2-2.2 Zależność kosztów od niezawodności R: – koszt eksploatacyjny zwiększenia niezawodności
Rys. 2-2.3. Porównanie imperfekcji przechyłowych wg kl. 5.1. PN-EN 1992-1-1 i tolerancji konstrukcji żelbetowych wg PN-EN 13670
Rys. 2-3.1 Model pręta Ayrton-Perry
Rys. 2-3.2 a) Wykres Southwella
Rys. 2-3.3. Krzywe wyboczeniowe Perry-Robertson
Rys. 2-3.4. Normowe krzywe yboczeniowe na tle danych doświadczalnych
Rys.2-3.5 Porównanie normowych, światowych krzywych wyboczeniowych przy zwichrzeniu
Rys. 2-3.6. Słup mimośrodowo ściskany
Rys. 2-3.7. Ograniczenie ważności formuły Eulera (na przykładzie stali S235)
Rys. 2-3.8. Teoria Eulera jest prawdziwa tylko dla smukłych słupów
Rys. 2-3.9. Zmiana odkształceń i naprężeń wg Engessera
Rys. 2-3.10. Wpływ zmiany modułu odciążenia: a) biliniowa krzywa deformacji, b) krzywe Shanley’a
Rys. 2-3.11. Ścieżki równowagi prostego wspornika ściskanego osiowo
Rys. 2-3.12. Ścieżki równowagi ściskanego pręta
Rys. 2-3.13. Porównanie teorii Shanleya i Hutchinsona
Rys. 2-3.14. Metoda alternatywna AIM
Rys.2-3.15. Współczynniki wyboczeniowe dla czystego zwichrzenia i interakcji zginania ze ściskaniem
Rys. 2-3.16. Model pręta Pappa w stanie zwichrzenia
Rys. 2-3.17 Ilustracja do formuły Szalai
Rys. 2-3.18. Ilustracja założeń i wyników pracy Bj¢rhovde (1972)
Rys.3-2.1 Imperfekcje przechyłowe UPI
Rys. 3-2.2  Równoważne, poziome siły fikcyjne od imperfekcji przechyłowych
Rys.3-2.3. Przechyły układu: a) translacyjne Λ , b) skrętne Λφ
Rys. 3-2.4. Zastąpienie wstępnych imperfekcji równoważnymi siłami poziomymi
Rys.3-2.5 Schemat ramy do przykładu 3-2.1.
Rys. 3-2.6 Wykres sił osiowych w prętach systemu z rys. 3-2.3.a
Rys.3-3.1 Imperfekcje geometryczne konstrukcji żelbetowych działające na wydzielony element
Rys. 3-4.1.  Utrata stateczności ram aluminiowych: a) imperfekcje przechyłowe SGI , b) zastosowanie metody hybrydowej HIM
Rys. 5-1.1. Belka-słup stalowy do przykładu 5.1.
Rys.. 3.-7.1 Oddziaływania konstrukcji z imperfekcjami przechyłowymi na układy usztywniające
Rys. 3-7.2 Zmniejszenie momentów węzłowych w budynku przy takich samych imperfekcjach
Rys. 3.-7.3.  Układy usztywniające budynek żelbetowy w planie
Rys.3-7.4. Schemat konstrukcji klasycznej hali ze stężeniami prętowym
Rys. 3-7.5. Schemat żelbetowego budynku wielokondygnacyjnego z trzonem usztywniającym
Rys. 3-7.6. Most płytowo łukowy
Rys. 3-7.7. Zastępcze modele płaskie do analizy stężeń w halach
Rys.3-7.8. Równoważna siła stabilizująca stężenie połaciowe poprzeczne
Rys.3-7.9. Przestrzenny model hali analizowany w programie Consteel
Rys. 3-7.10. Przekrój przez budynek z Rys. 3-7.4
Rys. 3-7.11 Przemieszczenia górnych kondygnacji
Rys.4-2.1. Efekt P-δ i P-Δ
Rys.4-2.2. Przemieszczenie sprawcze w funkcji aproksymacji imperfekcji łukowej
Rys. 4-2.3 Słup wspornikowy Efekt P-Δ i P-δ
Rys.4-2.4. Nieliniowa geometrycznie belka-słup
Rys.4-2.5. Analiza fikcyjnych obciążeń poprzecznych mimośrodu imperfekcji

Spis tabel

Tab.1-1.1 Dokładność aproksymacji skończonych  odkształceń (logarytmicznych)
Tab.1-1.2 Dokładność aproksymacji odkształceń pręta ściskanego z imperfekcjami
Tab. 1-3.1 Krzywe wyboczeniowe dla przypadku zwichrzenia
Tab.1-3.2. Klasy imperfekcji łukowych tożsame z krzywymi wyboczeniowymi
Tab. 2-1.1. Porównanie imperfekcji projektowych z wybranymi dopuszczalnymi tolerancjami konstrukcji stalowych
Tab. 2-1.2. Porównanie dopuszczalnych tolerancji wykonawczych elementów żelbetowych
Tab.2-1.3 Odchyłki wykonawcze konstrukcji murowych
Tab. 2-1.4. Dopuszczalne tolerancje montażu belek podsuwnicowych i szacunkowe imperfekcje projektowe
Tab 2-2.1. Przykład wyznaczania imperfekcji projektowych z tolerancji konstrukcji żelbetowej
Tab. 2-2.2. Przykład wyznaczenia imperfekcji projektowych z tolerancji wykonawczych konstrukcji stalowej
Tab.3-2.1. Wartości obliczeniowe wstępnych imperfekcji łukowych e0/L
Tab 3-2.2 Kryteria wyboru krzywych wyboczeniowych
Tab.3-2.3. Parametry geometrycznych imperfekcji łukowych do przykładu 3-2.1.
Tab.3-6.1 Kształt i amplitudy imperfekcji projektowych łuków
Tab.3-7.1 Wpływ imperfekcji przechyłowej na przemieszczenia budynku żelbetowego
Tab. 3-9.1  Imperfekcje oraz fikcyjne siły poziome według norm świata
Tab. 4-2.1. Współczynniki rozwinięcia sprawczego przemieszczenia  i momentu zginającego  wspornika w szereg Taylora

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 »