Σύνδεσμοι εξασφάλισης πλευρικής ευστάθειας

[kkarounos]

Συνάδελφοι γεια σας. Θέλω να θέσω κάποια ερωτήματα σχετικά με τους συνδέσμους (χιαστί, Λ έκκεντροι-κεντρικοί κλπ).

 

Όπως γνωρίζουμε οι σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται για να "ευσταθοποιήσουν" μεταλλικές κατασκευές κατά την έννοια που δεν υπάρχει άλλου είδους εξασφάλιση (πχ πλαισιακή). Επίσης μπορούν να συναντηθούν και μεικτού τύπου συστήματα όπου κατά μία διεύθυνση συνυπάρχουν πλαίσια και σύνδεσμοι. Το ερώτημα είναι πως υπολογιστικά ελέγχω την επάρκεια των χιαστί συνδέσμων. Δηλαδή σε ένα βιομηχανικό με διαδοχικά όμοια πλαίσια μπορώ να υπολογίσω πόσοι σύνδεσμοι απαιτούνται; Τα κριτήρια που έχω στο μυαλό μου είναι τα εξής:

1α. Αποφυγή στρεπτικών ιδιομορφών

1β. Ικανοποίηση γωνιακής παραμόρφωσης για αποφυγή ζημιών

1γ. Εξασφάλιση αμεταθετότητας

 

Και πάλι όμως αυτά από μόνα τους δεν αρκούν για να πει κάποιος "τυφλά" πόσοι σύνδεσμοι χρειάζονται. Αν ας πούμε έχω ένα βιομηχανικό με 30 πλαίσια και βάλω 2 σειρές χιαστί συνδέσμων στην αρχή και το τέλος ικανοποιούνται τα παραπάνω, αλλά μου φαίνονται λίγα..

Μήπως μου ξεφεύγει κάτι....

 

Ευχαριστώ

[nikoscivil]

Στα μεταλλικά κτίρια στις περισσότερες των περιπτώσεων τοποθετούμε τα υποστυλώματα με την ισχυρή τους δυσκαμψία κατά την εγκάρσια και όχι κατά τη διαμήκη έννοια τους. Έτσι λοιπόν κατά τη διαμήκη έννοια και λόγω της παραπάνω τοποθέτησης οι κόμβοι που διαμορφώνονται δεν έχουν την απαιτούμενη ικανότητα παραλαβής των καμπτικών ροπών, δεν συμπεριφέρονται δηλαδή όπως τα κλασικά πλαίσια. Επομένως λοιπόν άμεση και πρακτική λύση είναι αυτά τα δύσκαμπτα δικτυωτά φατνώματα (με τους συνδέσμους).

Τα δικτυωτού τύπου αυτά στοιχεία λοιπόν πρέπει να παραλάβουν το σύνολο των οριζοντίων δυνάμεων.

Οι κατακόρυφοι αυτοί σύνδεσμοι διατάσσονται ανά 5 με 7 φατνώματα συνήθως(για τυπικό άνοιγμα φατνώματος 4,5 με 6 μέτρα).

Καλό είναι να διατάσσονται στα ίδια φατνώματα που βάζουμε και τα οριζόντια συστήματα δυσκαμψίας (στέγη) για να γίνεται άμεσα, γρήγορα και εύκολα η μεταφορά των δυνάμεων. Αν δε γίνεται αυτό κανένα πρόβλημα, δε σημαίνει ότι χάθηκε και ο κόσμος....

Τώρα αυτό που λέτε για 30 πλαίσια και να βάλουμε χιαστί στην αρχή και στο τέλος, είναι πρακτικώς ανεδαφικό για τον λόγο του ότι 30 πλαίσια μας κάνουν ένα τυπικό μήκος της τάξης των 140-150 μέτρων το οποίο χωρίς ενδιάμεσο αρμό (άρα πρακτικώς πάνω από 1 ανεξάρτητα μεταξύ τους κτίρια) δεν υφίσταται. Έτσι λοιπόν θα χωρίσετε το κτίριο σας σε "λογικά" μήκη και θα τοποθετηθούν μια χαρά στη συνέχεια, ανά τις γνωστές αποστάσεις, οι κατακόρυφοι σύνδεσμοι δυσκαμψίας.

Πολλοί μελετητές και αν το επιτρέπει βέβαια και η αρχιτεκτονική του κτιρίου, συνήθως τοποθετούν αυτά τα χιαστί προς το μέσον των πλευρών, έτσι ώστε να μπορεί το κτίριο να τεντώνεται και να μαζεύεται ελεύθερα λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να προσέχουμε ακόμα περισσότερο την διαστασιολόγηση της κεφαλοδοκού, μιας και είναι βασικό εργαλείο μεταφοράς των δυνάμεων.

Τώρα σχετικά με τις στρεπτικές ιδιομορφές δεν είναι και αυτές που χαρακτηρίζουν τα συνήθη βιομηχανικά κτίρια τύπου "κουτιά"....Συνήθως οι ιδιομορφές που χαρακτηρίζουν αυτά τα κτίρια είναι εξόχως μεταφορικές....Είναι και η γεωμετρία τους τέτοια που μας βοηθάει στην ανάλυση....

 

Αυτά τα ολίγα! Πιστεύω να βοήθησα!

[kkarounos]

Πολύ κατατοπιστικός είστε και ευχαριστώ για αυτό.

Θα ήθελα να ρωτήσω και για την άλλη ακραία περίπτωση, έστω ότι έχουμε πολύ λίγα διαδοχικά πλαίσια, πχ 4. Πρέπει οπωσδήποτε να τοποθετήσουμε 2 σειρές συνδέσμων ή μπορούμε και με μία να είμαστε οκ;

[nikoscivil]

Εννοείται ότι και με μία σειρά συνδέσμων είμαστε ΟΚ, αρκεί να διαστασιολογηθεί σωστά...Γενικά οι κατακόρυφοι σύνδεσμοι μπορούν να σχεδιαστούν με δυο τρόπους, είτε να μην έχουν αντοχή σε θλίψη (δηλαδή να είναι ελκυστήρες) είτε να έχουν αντοχή σε θλίψη (δηλαδή να διαστασιολογηθούν όπως τα γνωστά στοιχεία δικτυώματος). Στην περίπτωση αυτή που λειτουργούν και σαν θλιπτήρες επιβάλλεται οι διαγώνιες να έχουν μικρή λυγηρότητα λ (λ<=1,50 κατά ΕΑΚ). Προσοχή επίσης κατά την ανάλυση στο θεωρούμενο μήκος λυγισμού.

Γενικώς τα στοιχεία αυτά καλό είναι να έχουν μικρό ίδιον βάρος έτσι ώστε να μην παρουσιάζουν μεγάλα βέλη κάμψεως και να μπορούν να λειτουργούν άμεσα για το σκοπό για τον οποίον κατασκευάστηκαν (ελκυστήρες και θλιπτήρες).

Επίσης σε μικρού μήκους βιομηχανικά θα μπορούσαμε να εφαρμόζαμε και μια άλλη λύση. Σε όλα τα ενδιάμεσα υποστυλώματα να διαμορφώναμε απλές συνδέσεις τέμνουσας (κλασικά όπως κάνουμε δηλαδή) και στα ακραία υποστυλώματα να διαμορφώναμε συνδέσεις ροπής. Αυτό θα πραγματοποιούνταν εάν στο πλευρικό πλαίσιο (κατά τη διαμήκη έννοια) τοποθετούσαμε τα ακραία υποστυλώματα με την ισχυρή τους δυσκαμψία. Στην περίπτωση αυτή βέβαια θα πρέπει να παραλάβουμε τις ροπές κατά την εγκάρσια έννοια (κατά το άνοιγμα του κύριου επαναλαμβανόμενου πλαισίου). Αυτό γίνεται με την τοποθέτηση κατακόρυφων συνδέσμων στις φάτσες των κτιρίων, συνήθως μορφής Κ, οι οποίοι στηρίζονται από την μια μεριά στο ακραίο υποστύλωμα και από την άλλη επάνω στο μετωπικό υποστύλωμα.

[AlexisPap]

Η τυπική διάρθρωση μεταλλικού κτηρίου περιλαμβάνει αντιανέμιους συνδέσμους σε αρχή και τέλος προκειμένου να μην καταπονούνται οι τεγίδες με θλιπτικά φορτία λόγω των ανεμοπιέσεων της μετόπης...

[nikoscivil]

Σωστός!

Είδες λοιπόν, όταν μιλάς για ένα κτίριο πρέπει να το φαντάζεσαι και από τις δυο φάτσες...ο άνεμος έρχεται και από εδώ αλλά και από εκεί....

Πόσες φορές το έχω πει στον εαυτό μου να το θυμάμαι και πόσες φορές το ξεχνάω...και από τη σχολή ακόμα, όποτε έβρισκα τη λύση, ξεχνούσα πάντα την άλλη πλευρά....χεχεχε!

Τέσπα, όπως τα λέει ο AlexisPap!

[gsour]

Συνάδελφοι, σωστά όλα τα παραπάνω αλλά τι γίνεται στην περίπτωση που οι σύνδεσμοι στέγης ή οι πλάγιοι σύνδεσμοι είναι κυκλικοί ράβδοι (π.χ. τύπου Macalloy) ή συρμοτόσχοινα; Προφανώς θα πρέπει η επίλυση να είναι μη γραμμική αλλά για τις σεισμικές φορτίσεις που είναι δυναμικές τι γίνεται; Το πρόγραμμά μου (SCIA Engineer) δεν τις εκτελεί. Στην 25χρονη ενασχόλησή μου με τις μελέτες μεταλλικών κατασκευών απέφευγα τη χρήση τέτοιων συνδέσμων και τώρα (αναγκαστικά) ίσως τους χρειαστώ. Μπορείτε να με διαφωτίσετε;

[AlexisPap]

Μπορείς να κάνεις κανονικά την ανάλυση με το πρόγραμμα γραμμικά και μετά να διορθώσεις με το χέρι: Στο πλαίσιο που φέρει τον χιαστί σύνδεσμο θα αφαιρέσεις το θλιβόμενο στοιχείο (ο φορέας που απομένει είναι ισοστατικός) και θα εισάγεις φορτίο ίσο και αντίθετο με το αξονικό που έφερε το αφαιρεθέν στοιχείο. Θα προσθέσεις τα εντατικά μεγέθη που θα βγάλεις από αυτήν την επίλυση στα εντατικά μεγέθη που έβγαλε το πρόγραμμα και διαστασιολογήσεις βάσει του αθροίσματος.

 

Προφανώς η διαδικασία αυτή θα γίνει δυο φορές, μία για κάθε διαγώνιο...

[gsour]

Ευχαριστώ. Επίπονο όμως, έτσι; (σε τρισδιάστατο φορέα !)

[AlexisPap]

Δεν έχει σημασία τι είναι ο φορέας. Η δουλειά αυτή θα γίνει μόνο στα μέλη που συμμετέχουν στου συνδέσμους δυσκαμψίας: 2 στύλοι + κεφαλοδοκός + χιαστί ή δύο άνω πέλματα + τεγίδες + χιαστί. Στον υπόλοιπο φορέα η ένταση δεν μεταβάλλεται. Κι αν έχεις συμμετρία γλιτώνεις ελέγχους...