4303x
001431
2017-05-01

Usztywnienie konstrukcji

Programy do analizy elementów skończonych, takie jak RFEM, umożliwiają określanie sił wewnętrznych i wymiarowanie elementów konstrukcyjnych. W tym programie można modelować budynek wraz ze wszystkimi elementami konstrukcyjnymi, otworami i innymi elementami, a także przeprowadzać obliczenia dla całego modelu.

Wstępne wymiarowanie układu usztywnienia można przeprowadzić za pomocą obliczeń ręcznych zgodnie z metodą obliczeń opisaną w [1] lub przy użyciu programu SHAPE-THIN. Oprogramowanie to umożliwia inżynierom lepsze zrozumienie przenoszenia obciążeń w konstrukcji oraz udziału poszczególnych elementów konstrukcji w obciążeniach.

Rozkład sił poziomych

Rozkład obciążeń poziomych na obciążenia zginające lub skręcające na elementach usztywniających można obliczyć według następujących wzorów.

Forces due to Bending


gdzie
Vy, i , Vz, i : siła tnąca w kierunku y lub z, która wpływa na częściowy przekrój i
Vy , Vz : siła tnąca w kierunku y lub z, która wpływa na przekrój brutto
Iy, i , Iz, i , Iyz, i : momenty bezwładności przekroju częściowego i odniesionego do osi równoległych Y i Z przez środek ciężkości przekroju Si
Iy , Iz : całkowite drugie momenty pola powierzchni względem całkowitego środka ciężkości S

Forces due to Torsion


gdzie
Vy, i , Vz, i : siła tnąca w kierunku y lub z, wpływająca na przekrój częściowy
Mxs : drugorzędny moment skręcający, wpływający na przekrój brutto
Iy,i, Iz,i, Iyz,i: Trägheitsmomente des Teilquerschnitts i, bezogen auf die zu Y und Z parallelen Achsen durch den Teilquerschnitts-Schwerpunkt Si
Iω, i : stała zwichrzenia odnosząca się do środka ścinania przekroju częściowegoMi
yM, i , zM, i : współrzędna środka ścinania przekroju częściowego Mi
RM, zM: współrzędna ogólnego ścinania środkowej M

Przykład

Rozkład obciążeń poziomych na elementy usztywniające wyjaśniono w układzie konstrukcyjnym pokazanym na rysunku 01.

Grubość ściany t = 30 cm

Właściwości przekrojów

Częściowy przekrój 1

Częściowy przekrój 2

Przekrój brutto
Iy = 10.668 + 1.600 = 12.268 m 4
Iz = 1.084 + 0,009 = 1.093 m 4

Właściwości przekroju określone w SHAPE-THIN 8 są przedstawione na rysunku 02.

Teilquerschnittsquerkräfte

Siły tnące w przekroju częściowym określone w SHAPE-THIN 8 są przedstawione na rysunku 03.

Odniesienie

[1] Beck, H .; Schäfer, H .: Die Berechnung von Hochhäusern durch Zusammenfassung aller aussteifenden Bauteile zu einem Balken. Der Bauingenieur, Heft 3, 1969


Autor

Pani von Bloh zapewnia naszym klientom wsparcie techniczne i jest odpowiedzialna za rozwój programu SHAPE‑THIN oraz konstrukcji stalowych i aluminiowych.

Po lewej
Pobrane