Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Generalized model of imperfection forces for design of transverse roof bracings and purlins

Biegus A., Czepiżak D.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 1

267--279

EN

The EN 1993-1-1 calculation model of initial, equivalent bow imperfection forces qd acting on the bracing system assumes that the stabilized member is uniformly compressed within his length. But this assumption is incorrect. The distribution of the axial compression force in the restrained roof rafter varies along its length and usually has a parabolic shape. This paper proposes refined generalized models for identifying the imperfection forces in members to be restrained, having an initial bow imperfection with maximum amplitude e0. The models were derived on the basis of the real parabolic shape of the axial forces distribution in restrained roof girders. The effect of lateral imperfection amplitude e0 of the restrained girder is accompanied by twist imperfection ϕ0 measured as the angle of rotation of the webbed girder plane or the plane passing through the truss top and the bottom chords. The latter imperfection profile component generates additional horizontal imperfection forces H1,i not included in the current design codes. Analytical relations for calculating imperfection force qdi and force H1,i are provided in order to evaluate the state of stress in both the purlins and the bracings. The considered problem is illustrated with a calculation example.

2

Obciążenie imperfekcyjne elementów wytężonych znakozmienną wzdłużnie siłą osiową

Biegus A., Czepiżak D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

371--386

PL

W modelu oceny obciążeń imperfekcyjnych qd stężeń i płatwi w PN-EN 1993-1-1 przyjęto jako bezpieczne założenie, że stężany element jest ściskany siłą stałą na jego długości. Założenie to nie jest poprawne, gdyż rozkład siły osiowej zmienia się na długości stężanego elementu - jest on paraboliczny i znakozmienny (występuje ściskanie i rozciąganie). Powoduje to generowanie przez stężany pręt oddziaływań imperfekcyjnych odmiennych od obciążenia qd wg PN-EN 1993-1-1. Przedmiotem pracy są badania obciążeń imperfekcyjnych stężanego pasa górnego dźwigarów dachowych połączonych sztywno ze słupami. Siła osiowa w stężanym pasie zmienia się parabolicznie na jego długości, z rozciągającej w strefie podporowej, w ściskającą w strefie środkowej. Jest to znakozmienne wzdłużnie obciążenie paraboliczne. Wartości sił osiowych rozciągających w strefie przypodporowej Nhog i ściskających w strefie środkowej Nsag zależą m.in. od charakterystyk sztywnościowych rygla dachowego, słupów i ich połączeń ze sobą. W pracy wykonano analizy parametryczne obciążeń imperfekcyjnych oraz wytężenia płatwi i stężeń w funkcji sił osiowych Nhog i Nsag w stężanym elemencie. Celem prezentowanych analiz jest określenie rzeczywistego obciążenia imperfekcyjnego i jego wpływu na wytężenia płatwi i stężeń w różnych, realnych sytuacjach projektowych.

EN

In the calculation model of equivalent stabilizing force qd (shorter – imperfection force) for both bracing system and purlins consistent with PN-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 is incorrect when the actual distribution of the axial force is considered as non – uniform, having a parabolic shape and sign – variable characteristic (compression and tension). Thus a different imperfection force is generated in comparison with this given in PN-EN 1993-1-1. The actual imperfection loads of the upper flange of the restrained roof rafter being fully fixed to columns have been analyzed. The axial force in the restrained member changes parabolically along its length from tension at the support zone to compression at the central part. Values of tension axial forces Nhog and compression axial forces Nsag depend, among others, on the rigidity of the roof rafter, rigidity of columns and stiffness classification of the rafter to column connection. Parametrical analyzes of the imperfection forces together with evaluation of strains of purlins and bracing system versus axial forces Nhog, Nsag acting in the restrained member have been done. The result of presented analyzes is determination of the safe imperfection force and the strain of purlins and bracing system in different, real design situations and a comparison of obtained results with these based on the conservative model given by PN-EN 1993-1-1.

3

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

Biegus A., Czepiżak D.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 25(2)

43--57

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.

4

Imperfekcyjne obciążenia od wygięcia pasów oraz skręcenia i pochylenia kratownic

Biegus A., Czepiżak D.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 5

86--87

PL

W PN-EN 1993-1-1 obciążenie imperfekcyjne wstępnie wygiętych prętów wyznaczono, zakładając, iż na ich długości są one ściskane stałą siłą. To założenie prowadzi do niebezpiecznej oceny wytężenia płatwi i stężeń. W artykule zaprezentowano uściślone modele imperfekcyjnych obciążeń wstępnie wygiętych prętów wytężonych rzeczywistym rozkładem siły ściskającej, a także od skręcenia i pochylenia płaszczyzny głównej kratownic, czego nie uwzględniono w PN-EN 1993-1-1.

EN

In PN-EN 1993-1-1 loadings from imperfection caused by initial deflection of elements are calculated assuming a uniform axial compression force along the element. This assumption leads to unsafe estimation of the load capacity of purlins and lateral bracings. In the article a refined models of calculation of loadings from mentioned above imperfections for bars under compression by uniformly distributed force and torsion for inclined truss were presented. These effects were not taken into account in PN-EN 1993-1-1.

5

Obciążenie imperfekcyjne poziomych stężeń poprzecznych dźwigarów wspornikowych i wieloprzęsłowych

Biegus A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 11

578-581

PL

Podano zasady ogólne obliczeń poprzecznych stężeń dźwigarów dachowych. W PN-EN 1993-1-1 przedstawiono tylko sposób obliczania jednoprzęsłowej kratownicy stężającej. Zamieszczono propozycję obliczeń poziomych stężeń poprzecznych rygli dachowych o schemacie wspornika oraz konstrukcji wieloprzęsłowej. Zaproponowano modele analizy stężeń poprzecznych, gdy wspornikowe elementy stabilizowane są ściskane na swojej długości oraz w przypadkach, gdy elementy stabilizowane są ściskane i rozciągane na swej długości.

EN

General principles of calculation of the roof transversal bracings are presented. In PN-EN 1993-1-1 the procedure is limited to a single-span truss bracing. The work provides some proposals related to the calculation of horizontal, transversal bracings of roof rafters having a cantilever or multispan scheme. The theoretical models that can be employed in the analysis of the horizontal, transversal bracings for the both, cantilever members and multispan elements, where transition from tension to compression appears, have been proposed herein.