Nośność i stateczność konstrukcji z węzłami podatnymi na przesuw

Abstract

W literaturze szeroko jest analizowane zagadnienie dystrybucji sił wewnętrznych w konstrukcjach prętowych w zależności od podatności węzłów na obrót. Rzadziej natomiast dyskutowane są wyniki badań takich konstrukcji z węzłami podatnymi na przesuw. W niniejszej pracy przedstawiono przykłady konstrukcji, w przypadku których podatność połączeń zakładkowych na przesuw decydowała o ich nośności i stateczności, a także stanach granicznych użytkowania. Opisano mało wyniosłą kopułę, przekrycie hali wystawowej w Chorzowie, która w 2006 r. uległa zawaleniu, oraz wieżę telefonii komórkowej. Wykorzystano przy tym modele mechaniczne opisujące metodą składnikową sztywność różnych połączeń zakładkowych na obrót i przesuw oraz przedstawiono model matematyczny Kishiego i Chena, który służy do modelowania podatności połączeń zakładkowych przy obciążeniach przemiennych. Uzyskane wyniki wskazały, że w przypadku mało wyniosłej kopuły o awarii zadecydowały luzy w połączeniach. W przekryciu hali wystawowej w Chorzowie podatność połączeń doprowadziła do nadmiernego wytężenia niektórych płatwi kratowych, co mogło zainicjować katastrofę. Z kolei rzadko uwzględniana podatność połączeń przy projektowaniu wież telefonii komórkowych może doprowadzić do nadmiernego wychylenia krawężników wież, na których są zawieszone anteny radiolinii, a przez to może zakłócać transmisję danych. Na podstawie przeprowadzonej analizy można wnioskować o potrzebie uwzględniania wpływu podatnych węzłów nie tylko w konstrukcjach wrażliwych na deformację (np. mało wyniosła kopuła), ale też w konstrukcjach, w których decydujący może być stan graniczny użytkowania (np. wieże telefonii komórkowej).