Global geometrical imperfections for refined analysis of lateral roof bracing systems

2017

ce papers

In the calculation model of equivalent stabilizing force qd (shorterimperfection force) for both bracing system and purlins 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 is incorrect when the actual distribution of the axial force is considered as nonuniform, having a parabolic shape and signvariable characteristic (compression and tension). Thus a different imperfection force is generated in comparison with this given in 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 Nsup and compression axial forces Nspan 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 Nsup, Nspan acting in the restrained member have been done. The result of presented analyzes is determination of the safe imperfection force and he 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 EN 1993-1-1.

Section: Introductionmentioning

confidence: 82%

“…1e). As proven in [5], [6], [7] the formally save assumption N1(x) = const, may lead to the lowering of strains at both purlins and bracings. 2a-d) are calculated, the assumption N1(x) = const given in EN 1993-1-1 [1] is not adequate to the true non-uniform distribution of the axial force acting along the restrained member.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

13.05: Imperfection force of members under longitudinal action having a variable sign

2017

ce papers

“…Przyjmując jednakowe siły pionowe PEd oraz paraboliczne wygięcie pasa górnego wg (4), poziome imperfekcyjne siły Hi,m w węźle i, od stężanych m kratownic, oblicza się ze wzoru [5], [7]:…”

Section: Analiza Parametryczna Wytężenia Płatwi I Stężeń Od Wygięcia unclassified

“…2f; występuje ściskanie i rozciąganie). Jak udowodniono w [5], [6], [7], [8], to pozornie bezpieczne założenie o stałej sile osiowej N1(x) = const, może prowadzić do zaniżenia oceny wytężenia płatwi oraz stężeń. Stanowi to zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcji obliczonych na obciążenia imperfekcyjne qd,1 (1) oraz Rd,1 (2) wg PN-EN 1993-1-1 [1].…”

unclassified

“…Powszechnie uważa się, że imperfekcje geometryczne elementów rozciąganych nie są istotne w ocenie nośności konstrukcji [3], [4]. Tymczasem, jak wykazano w [5], [6] wstępnie wygięty element rozciągany generuje identyczne oddziaływanie imperfekcyjne qd1, jak element ściskany. Gdy jest on rozciągany siłą wzdłużnie stałą, to jego oddziaływanie imperfekcyjne oblicza się jak dla elementu ściskanego tj.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Obciążenie Imperfekcyjne Elementów Wytężonych Znakozmienną Wzdłużnie Siłą Osiową

2017

ZNPRzBiS

OBCIĄŻENIE IMPERFEKCYJNE ELEMENTÓW WYTĘŻONYCH ZNAKOZMIENNĄ WZDŁUŻNIE SIŁĄ OSIOWĄW 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 obciąże-nie 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.Słowa kluczowe: obciążenie imperfekcyjne, znakozmienna wzdłużnie siła osiowa, stężany element, płatew, stężenie WprowadzenieWedług PN-EN 1993-1-1 [1] w analizie globalnej prętowych konstrukcji stalowych uwzględnia się zastępcze imperfekcje geometryczne w postaci wstęp-nych wygięć łukowych (rys. 1a) jej np. słupów ram lub/i stężanych pasów dźwi-1

Equivalent stabilizing force of members parabolically compressed by longitudinally variable axial force

2019

MATEC Web Conf.

The EN 1993-1-1 model of equivalent stabilizing force qd and Rd of bracings conservatively assumes that the braced member is compressed with a force constant along its length. This assumption is incorrect since the axial force distribution varies along the length of the braced member. As a result, the braced member generates equivalent stabilizing forces different from equivalent force qd and Rd acc. to EN 1993-1-1. This paper presents parametric studies of the equivalent stabilizing forces of the braced, compression top chord of roof trusses. The girder’s top chord is compressed parabolically by a variable axial force. The values of the axial compressive forces is: Nsupp in the support zone of truss and Nspan in the central zone of truss. Parametric analyses of the equivalent stabilizing force and the stress of the purlins and the bracings depending on axial forces Nsupp and Nspan in the braced member were carried out. The investigated problem is illustrated with exemplary calculations of the equivalent force in trusses.