Ocena nośności blach fałdowych

Specyficzne właściwości cienkościennych kształtowników giętych z blach stalowych sprawiają, iż opracowano oddzielne przepisy ich projektowania.
W ocenie nośności blach fałdowych obciążonych poprzecznie przyjmuje się model cienkościennego pręta zginanego o przekroju pojedynczej fałdy. Do obliczeń nośności i sztywności ustroju przyjmuje się zastępczy przekrój poprzeczny fałdy. Jest on złożony ze ścianek ściskanych o zredukowanych szerokościach i ścianek rozciąganych o pełnej szerokości. Zredukowane (zastępcze, efektywne, współpracujące) szerokości ścianek ściskanych wyznacza się w zależności od kształtu geometrycznego fałdy (usztywnień podłużnych), smukłości ścianki i stanu jej wytężenia.Obliczanie ich jest pracochłonne. Nośność przekroju na zginanie i ścinanie blach fałdowych poddanych obciążeniu prostopadłemu do ich powierzchni (jako belek) wyznacza się jak dla przekrojów klasy 4.
W projektowaniu blach fałdowych korzysta się najczęściej z katalogów nośności opracowanych przez producentów blach. Ułatwia to projektowanie, gdyż unika się pracochłonnego obliczania efektywnych charakterystyk geometrycznych cienkościennych wyrobów o złożonych kształtach. Ponadto, poszukując rozwiązań optymalnych, w łatwy sposób można analizować alternatywne przekroje blach fałdowych. W katalogach do projektowania blach fałdowych są zazwyczaj podane dopuszczalne równomiernie rozłożone obciążenia płyt z warunku stanu granicznego nośności i użytkowania. Dotyczą one najczęściej schematów blach fałdowych jedno-, dwu- i trzyprzęsłowych przy pozytywnym i negatywnym ułożeniu płyty osłonowej. Na przykład jednoprzęsłowa blacha fałdowa jest ułożona pozytywnie, gdy opiera się na podporze półką węższą, a obciążenie ustroju powoduje ściskanie jej półki szerszej (negatywnie zaś, gdy półka ta jest rozciągana).

Dobór przekroju poprzecznego blachy fałdowej przeprowadza się na podstawie dowodu nośności i sztywności kształtownika. Należy wykazać, że ekstremalne obciążenia obliczeniowe i charakterystyczne ustroju są mniejsze od podanych w katalogach nośności blach fałdowych, mierzonych dopuszczalnym (granicznym) obciążeniem poprzecznym.

Według PN-90/B-03200 [98] ugięcia graniczne blachy fałdowej nie powinny przekraczać l/150 (gdzie l — rozpiętość elementu).

W przypadku korzystania z katalogów blach fałdowych, których nośność została wyznaczona według przepisów zachodnioeuropejskich, należy wykonać pogłębioną analizę ich bezpieczeństwa w aspekcie polskich norm dotyczących zarówno obciążeń, jak i obliczania nośności. Cząstkowe współczynniki bezpieczeństwa w metodzie stanów granicznych w normach zachodnioeuropejskich są inaczej określone niż w normach polskich.

Dobierając blachy fałdowe obudowy hali, należy sprawdzić, czy są spełnione wymagania w zakresie minimalnej szerokości oparcia płyty na podporze. Wartości dopuszczalnych obciążeń granicznych blach fałdowych zależą bowiem od interakcyjnej nośności dociskowej na podporze, która jest funkcją szerokości oparcia. Podane w katalogach obciążenia graniczne są wyznaczane w zależności od minimalnej szerokości oparcia blachy fałdowej na podporze.

tmpa237-1Schematy lokalnie wzmocnionej (a) oraz uciąglonych (b,c,d):blach.fałdowych: 1 – dwuprzęsłowa blacha fałdowa, 2-blacha fałdowa wzmacniająca, 3-jednoprzęsłowa blacha fałdowa, 4 – łączniki, 5 – płatew.

Jeśli nie może być spełniony warunek niezbędnej szerokości oparcia ustroju na podporze, można zastosować zdwojony przekrój blachy fałdowej w strefie podporowej (rys. a) lub uciąglić jednoprzęslowe blachy fałdowe w konstrukcję wieloprzęslową (rys. b, c). Przez uciąglenie rozumie się zapewnienie nośności styku łączonych elementów nie mniejszej niż wytrzymałość blachy fałdowej. Wówczas, m.in. z powodu innej redystrybucji sil wewnętrznych, nośności ustrojów są zdecydowanie większe niż przed zastosowaniem proponowanych zabiegów konstrukcyjnych.

W celu zwiększenia nośności dociskowej blach fałdowych można je lokalnie wzmocnić w strefie podpór pośrednich (rys. a). Wzmacniająca blacha fałdowa 2 ma ten sam kształt przekroju poprzecznego co wzmacniana płyta 1. W takiej sytuacji dodatkowy (wzmacniający) arkusz blachy fałdowej wzmacnia nie tylko strefę największych wytężeń od zginania ustroju, ale zwiększa również nośność dociskową zdwojonego przekroju podporowego. Strefę podpory pośredniej można również wzmocnić, stosując jednoprzęslowe blachy fałdowe ze zwiększonymi zakładami poprzecznymi (rys. b). Długość wzmocnienia z każdej strony podpory pośredniej można przyjmować a ≈ 0,12 · l (gdzie l — rozpiętość przęsła).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *