Z. Kurzawa - Stalowe konstrukcje prętowe obciążone statycznie i dynamicznie. Cz. I. Elementy konstrukcji hal przemysłowych oraz obiektów użyteczności publicznej.pdf

(263887 KB) Pobierz
661719913 UNPDF
Zdzisław Kurzawa
STALOWE
OBCIĄŻONE. •
STATYCZNIM DYNAMiaNIi^
'm
Części
E^epenfytonstrukcji hil^z^jSłowycP
r.
obieiktów uźytec^)ści pi blicz!^f
\
i
Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
661719913.002.png
Spis treści
Przedmowa
9
1. Ramowe obiekty stalowe - hale
11
1.1. Rodzaje hal
12
1.2. Ogólny opis głównych układów nośnych hal
13
1.3. Opis konstrukcji układów poprzecznych obliczanych jako płaskie
17
1.4. Opis konstrukcji układów poprzecznych obliczanych przestrzennie
23
1.5. Opis konstrukcji układów ramowych złożonych w całości lub w części
z lekkich przekrojów cienkościennych
24
1.6. Przykłady wybranych systemowych rozwiązań konstrukcyjnych
25
2. Obudowa hal (obiektów) stalowych
29
2.1. Ściany boczne (podłużne)
30
2.2. Ściany szczytowe
34
2.3. Konstrukcje osłonowe (pokrycia ścian)
38
3. Urządzenia dźwigowe stosowane w halach przemysłowych
43
3.1. Podział urządzeń dźwigowych
44
3.1.1. Transport niezależny od konstrukcji obiektu
44
49
3.2. Zawiesia suwnic
50
4. Zasady ustalania obciążeń suwnicami
53
4.1. Uwagi dotyczące opisu obciążeń suwnicami oddziałującymi
na konstrukcję układu poprzecznego hali (PN-86/B-02005) [61]
54
4.2. Zasady ustalania obciążeń obliczeniowych urządzeniami dźwigowymi
54
4.2.1. Obciążenie wciągnikami i wciągarkami
55
4.2.2. Obciążenia suwnicami natorowymi i podwieszonymi
56
4.3. Klasyfikacja i opis oddziaływań dźwignic pomostowych na konstrukcję
podtorza według Eurokodu 1 (PN-EN 1991-3:2009) [60]
58
4.3.1. Uwagi ogólne
58
4.3.2. Oddziaływanie pionowe dźwignic
58
4.3.3. Oddziaływanie poziome suwnic pomostowych
61
5. Belki podsuwnicowe dla suwnic natorowych
65
5.1. Podział belek podsuwnicowych ze względu na sposób podparcia
66
5.2. Szyny suwnicowe i ich połączenia z belkami suwnic natorowych
71
5.2.1. Szyny dla suwnic natorowych - podział
71
5.2.2. Rodzaje połączeń szyn z pasem górnym belki podsuwnicowej
72
5.2.3. Styki szyn suwnicowych dla torów suwnic natorowych
78
5.2.4. Zasady ustalania wpływu połączenia szyny z pasem górnym
na nośność i sztywność belki podsuwnicowej
81
5.3. Obliczenia statyczne belek podsuwnicowych dla suwnic natorowych.
Belki z rozwiniętym pasem górnym lub bez niego
82
5.3.1. Założenia obliczeniowe [53]
82
5.3.2. Belki pełnościenne z kształtowników walcowanych
82
5.4. Belki natorowe z rozwiniętą częścią górną w formie belek poziomych
(tężników hamownych)
87
5.4.1. Podział belek ze względu na konstrukcję
87
88
podsuwnicowych z poziomym tężnikiem kratowym
90
661719913.003.png
4
Spis treści
5.4.4. Belki l<ratowe z kratowym tężnikiem poziomym
92
5.4.5. Pionowa belka kratowa z blachownicowym tężnikiem poziomym
95
5.5. Zasady obliczeń belek suwnic natorowych według Eurokodu 3
(PN-EN 1993-6:2009/AC) [57]
97
5.5.1. Uwagi ogólne
97
5.5.2. Uwagi na temat analizy konstrukcji podsuwniwych
98
5.5.2.1. Uwagi ogólne
98
5.5.2.2. Stany graniczne nośności
98
6. Tory suwnic podwieszonych - opis konstrukcji i obliczeń
103
6.1. Opis konstrukcji torów suwnic podwieszonycin
104
6.2. Opis stanu naprężeń w belce suwnicowej według PN-90/B-03200
104
6.3. Zasady obliczania belek suwnic podwieszonych według Eurokodu 3
(PN-EN 1993-6:2009) [62]
108
6.3.1. Uwagi ogólne
108
6.3.2. Wpływ nacisków pionowych kół na wartość naprężeń oraz nośność
pasów dolnych belek suwnic podwieszonych lub wciągników
108
6.3.2.1. Naprężenia od lokalnego zginania pasa dolnego belki
108
110
7. Opis naprężeń w środnikach belek obciążonych naciskiem skupionym
(kołem suwnicy]
113
7.1. Uwagi ogólne
114
115
7.3. Lokalne naprężenia w środniku belki pod naciskiem koła suwnicy
według PN-EN 1993-6:2009 [57, 63]
120
7.4. Opis wpływu podkładki sprężystej na stan naprężeń w szynie,
pasie górnym i w środniku belki
122
7.5. Przykłady elastycznego połączenia belek podsuwnicowych ze słupami hali
123
7.5.1. Połączenie belki ze słupem
123
7.5.2. Elastyczne łączniki belek podsuwnicowych swobodnie podpartych
124
8. Drugi stan graniczny (warunek użytkowalności) dla belek
podsuwnicowych
125
8.1. Określenie warunków II stanu granicznego (warunek użytkowalności)
według PN-90/B-03200 [53]
126
8.1.1. Przemieszczenia bezwzględne
126
8.1.2. Przemieszczenia względne
127
8.1.3. Warunek II stanu granicznego dla układu podłużnego
128
8.2. Określenie warunków użytkowalności według Eurokodu 3
(PN-EN 1993-6) [57]
128
8.2.1. Uwagi ogólne
1Ź8
8.2.2. Warunki graniczne dla odkształceń poziomych
129
8.2.3. Warunki graniczne dla odkształceń pionowych
129
130
8.2.5. Dodatkowe ograniczenie dotyczące drgań pasów dolnych
131
8.2.6. Różnice w warunkach użytkowalności według [53] i [57]
131
9. Ograniczniki końcowe - odbojnice suwnicowe
133
9.1. Zasady obliczania ograniczników końcowych
134
9.2. Zasady konstrukcji ograniczników końcowych
belek podsuwnicowych
137
661719913.004.png
4
Spis treści
10. Zmęczenie w belkach podsuwnicowych
141
10.1. Problem zmęczenia belki podsuwnicowej
142
10.2. Określenie nośności zmęczeniowej dla belek podsuwnicowych
144
10.3. Problem niejednorodności widma i sposób jego ustalenia
148
10.4. Wyznaczanie warunku zmęczenia w belkach stalowych obciążonych
urządzeniami wywołującymi określone widma naprężeń - przykład
liczbowy
155
10.5. Opis zasady projektowania konstrukcji stalowych ze względu na zmęczenie
według PN-EN 1993-1-9:2007 [59] i PN-EN 1993-1:2009 [60]
156
10.5.1. Uwagi wstępne
156
10.5.2. Metody oceny zmęczenia
158
159
10.5.4. Sprawdzanie nośności zmęczeniowej
160
10.5.5. Ustalanie wielkości oddziaływań zmęczeniowych pojedynczej
suwnicy
166
11. Estakady podsuwnicowe
169
11.1. Opis konstrukcji i jej elementów
170
11.2. Stężenia estakad
172
11.3. Konstrukcja słupów estakady
175
12. Modele obliczeniowe układów poprzecznych hal stalowych
179
12.1. Podział ram ze względu na ich sztywność postaciową
180
12.2. Modele analizy konstrukcji przyjmowane w obliczeniach statycznych
układów ramowych
182
12.3. Podatność węzłów narożnych (wierzchołkowych) układów ramowych
188
12.3.1. Opis ścieżek równowagi statycznej (ŚRS) wybranych węzłów
ram portalowych
188
192
12.3.2.1. Opis metody kolejnych przybliżeń w analizie globalnej
ram z węzłami podatnymi
192
12.3.2.2. Przykład obliczeniowy
194
12.3.3. Wybrane zagadnienia dotyczące opisu charakterystyki węzłów
według PN-EN 1993-1-8:2006 [58]
197
13. Zagadnienia obliczeń i kształtowania geometrii hal modelowanych
jako układy płaskie lub przestrzenne
203
13.1. Zasady kształtowania geometrii hal oraz wyboru modelu obliczeniowego
204
13.2. Zasady wyboru modelu obliczeniowego układu poprzecznego hali
205
13.2.1. łHale niskie - dwuprzegubowe, obliczane jako układy płaskie
205
13.2.2. Hale wysokie z węzłami sztywnymi
206
13.2.3. Płaskie hale wieloprzegubowe
208
13.3. łHale z jednostronnymi, odwracalnymi przegubami odkształcanymi
208
13.4. hiale obliczane jako układy przestrzenne
210
13.4.1. Hale „na wahaczach" - obiekty z ramami czteroprzegubowymi
210
13.4.2. Hale obliczane jako przestrzenne, złożone z ram
samostatecznych
213
13.4.3. Usztywnienia tarczowe
213
217
13.4.4.1. Opis konstrukcji usztywniających halę
217
218
661719913.005.png
6
Spis treści
13.4.4.3. Obliczania przestrzenne hal z różnymi rozstawami
słupów skrajnych i środkowych
223
14. Zasady projektowania elementów układu poprzecznego hal stalowych .... 225
14.1. Słupy hal
226
14.1.1. Wiadomości ogólne
226
14.1.2. Przekroje poprzeczne słupów hal - konstrukcja
227
14.1.3. Wybrane zagadnienia obliczeń pełnośclennych elementów
zginanych i ściskanych - komentarz do zapisów normowych
231
234
14.1.5. Długości wyboczeniowe słupów hal
240
14.1.5.1. Zasady ustalania długości wyboczeniowych
o skokowo zmiennym momencie bezwładności
240
246
14.1.6. Słupy pełnościenne o zmiennym liniowo momencie
bezwładności
250
14.1.7. Ściskane i zginane słupy skratowane
252
14.1.8. Ściskane i zginane słupy z przewiązkami
254
14.1.9. Głowice pośrednie słupów hal
256
14.1.10. Zasady obliczania elementów zginanych i ściskanych o stałym
przekroju według PN-EN 1993-1-1:2006 [56]
258
14.1.10.1. Uwagi ogólne
258
14.1.10.2. Formuły interakcyjne do oceny nośności prętów
zginanych i ściskanych o przekroju pełnościennym
- metoda uproszczona
258
14.1.10.3. Słupy skratowane i słupy z przewiązkami z blach
obliczane według EurokodU 3 [56]
263
14.2. Węzły w ramach stalowych
265
14.2.1. Wiadomości ogólne
265
14.2.2. Węzły narożne dwuramienne (wierzchołkowe)
266
14.2.2.1. Zalety i wady węzłów narożnych (wierzchołkowych)
266
14.2.2.2. Zasady obliczania dwuramiennych węzłów spawanych
o współśrodkowo zakrzywionych pasach w obszarze
naroża
268
14.2.3. Węzły trójramienne (pośrednie) słupa
274
14.2.4. Wybrane zasady konstrukcji naroży spawanych
277
14.2.5. Węzły narożne prostokątne o konstrukcji zwykłej
280
14.3. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych węzłów ram stalowych
283
14.3.1. Węzły, które można uznać za sztywne
283
285
14.3.3. Połączenia podatne bliskie węzłom o charakterystyce M-(j)
węzłów przegubowych
287
14.3.4. Połączenie o charakterystyce M-(|) jak dla węzłów przegubowych
290
15. Warunki nośności i stateczności w obliczeniach węzłów
fundamentowych
293
15.1. Uwagi ogólne do obliczeń według PN-B-03215:1998 [54]
294
15.2. Założenia obliczeniowe dotyczące węzłów ściskanych mimośrodowo
295
15.3. Zasady obliczania i kształtowania węzłów fundamentowych wykonanych
w całości
296
661719913.001.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin