Equivalent stabilizing force of the simply supported roof girders including the longitudinal variability of the compression force acting in the restrained chord

• Autorzy: Biegus A. , Czepiżak D.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ceer-2017-0019

Warianty tytułu

PL

Obciążenie imperfekcyjne przegubowo podpartych dźwigarów dachowych z uwzględnieniem wzdłużnej zmienności siły ściskającej w ich stężanym pasie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the calculation model of the equivalent stabilizing force qd for bracing system consistent with EN 1993-1-1 it has been conservatively assumed that the member to be restrained is uniformly compressed within its length by an axial force. This assumption is incorrect owing to the actual distribution of the axial force which is non-uniform in the shape of parabola. Thus a different imperfection force is generated in comparison with this given in EN 1993-1-1. In the paper the equivalent stabilizing force qd of simply supported roof girders has been analyzed. The formulas for an equivalent stabilizing forces of restrained roof girders with parabolic variability of axial force, have been proposed. Obtained results have been discussed and illustrated with examples.

PL

W modelu obliczeniowym oddziaływań imperfekcyjnych qd oraz wytężenia płatwi i stężeń przyjęto w EN 1993-1-1 jako bezpieczne założenie, że stężany pas górny dźwigara dachowego jest ściskany siłą stałą na jego długości. Założenie to nie jest poprawne, gdyż rozkład siły osiowej w stężanym pasie dźwigara dachowego zmienia się wzdłużnie. Jest on zazwyczaj paraboliczny, a także może być też znakozmienny (np. w przypadku rygla dachowego sztywno połączonego ze słupami, w jego stężanym pasie górnym występuje ściskanie i rozciąganie). Powoduje to generowanie odmiennego oddziaływania imperfekcyjnego przekazywanego na płatwie i stężenie, niż obliczone wg modelu rekomendowanego w EN 1993-1-1. Przedmiotem pracy są analizy obciążeń imperfekcyjnych stężanych pasów górnych dźwigarów dachowych, które są podparte przegubowo. Siła osiowa w stężanych pasach górnych zmienia się parabolicznie na ich długości i jest największa w środku rozpiętości dźwigara dachowego. Podano zależności analityczne służące do wyznaczania oddziaływań imperfekcyjnych stężanych pasów górnych badanych dźwigarów dachowych, w których występuje wzdłużna, paraboliczna zmienność siły osiowej. Wykonano analizę porównawczą zaproponowanego, uściślonego modelu wyznaczania obciążeń imperfekcyjnych z modelem obliczeniowym wg PN-EN 1993-1-1. Przedstawiono również alternatywny sposób wyznaczania oddziaływań imperfekcyjnych w stężanym pasie dźwigarów dachowych. Polega on na analizie równowagi sił w węzłach łukowego (wstępnie wygiętego) stężanego pasa górnego dźwigara dachowego. Ten sposób jest szczególnie przydatny w obliczeniach oddziaływań imperfekcyjnych kratownicowych dźwigarów dachowych. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników badań i zilustrowano analizowane zagadnienia przykładami obliczeniowymi.

Słowa kluczowe

EN

steel structures; lateral bracing system; equivalent stabilizing force; roof girder

PL

konstrukcja stalowa; stężenia dachowe; obciążenie imperfekcyjne; dźwigar dachowy; stężenie; płatew

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2017
• Tom: No. 25(2)
• Strony: 43--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Biegus A.

• Wroclaw University of Science and Technology, Wrocław, Poland

autor

Czepiżak D.

• Wroclaw University of Science and Technology, Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Biegus A., Czepiżak D.: Global geometrical imperfections for refined analysis of lateral roof bracing systems, Recent Progress in Steel and Composite Structures - Giżejowski et. al. (Eds). XIII International Conference on Metal Structures ICMS2016, Zielona Góra, Poland 15-17 June 2016), CRC Press Taylor & Francis Group, London 2016, 187-196.
• 2. Czepiżak D., Biegus A.: Refined calculation of lateral bracing systems due to global geometrical imperfections, Journal of Constructional Steel Research, 119 (2016) 30-38.
• 3. Gardner M., Nethercot D.: in: H. Gulvanessian (Ed.) Designers Guide to EN 1993-1-1: Eurocode 3 Design of Steel Structures. Part 1-1: General Rules and Rules for Building, Thomas Telford Limited, London, 2005.
• 4. EN 1993-1-1, Eurocode 3: Design of Steel Structures. Part 1-1: General Rules and Rules for Building, CEN, Brussels, 2005.
• 5. Pałkowski Sz., Piątkowski M.: On the calculation of lateral roof bracing, Inżynieria i Budownictwo 4 (2014) 210-213 [in Polish].
• 6. Taylor J.C., et al.: Interim Guidance on the Use of Eurocode 3: Eurocode 3 Part 1-1: for European Design of Steel Building Structures, The Steel Construction Institute, Ascot, 1995.
• 7. Trahair N.S., Bradford M.A., Nethercot D.A., Gardner L.: The Behavior and Design of Steel Structures to EC3, Taylor and Francis, London-New York, 2008.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).