ZŁOŻONE KONSTRUKCJE METALOWE
1. narysuj widok i schemat statyczny masztu i wieży
a) maszt (widok, belka ciągła wieloprzęsłowa (przyjmowana na etapie obliczeń wstępnych –
podpory nieprzesuwne), belka (podpory od odciągow – podporami sprężystymi)
b) wieża (budowla wolno stojąca – wspornik)
2. naszkicuj turbulizator komina stalowego i wyjaśnij jego rolę
Turbulizator (przerywacze) mają za zadanie zaburzyć regularność odrywania się wirów Benarda-Karamana w górnej strefie komina. Zaleca się wykonywać je w postaci trzech spiral o skoku 5D i wysokości całkowitej 0,4Hk, licząc od głowicy. Turbulizatory wykonuje się z pierścieniowych odcinków blachy grubości 5 mm o odpowiednim promieniu i długości łuku wewnętrznego (rys. 17a). Turbulizator spiralny można też wykonać w postaci odcinków blachy prostokątnej ustawionych pionowo tak, aby środek boku dłuższego prostokąta znalazł się na linii spiralnej płaszcza, jako tzw. turbulizator skrzydełkowy (rys. 17b) lub w postaci nakładek pionowych (rys. 17c). Bardzo skuteczne są turbulizatory nawinięte spiralnie z trzech drutów okrągłych o średnicy D/200, pod kątem 11º względem tworzącej (rys. 17d).
3. rola stropów w budynkach szkieletowych
Stropy w budynkach odgrywają podwójną role konstrukcyjną:
· W układach grawitacyjnych przenoszą obciążenia pionowe na podpierające je belki i rygle
· W układach stężających przekazują obciążenia poziome na pionowe układy stężające czyli
pełnia rolę sztywnej tarczy stropowej
4. wymień płaskie układy stężające budynków szkieletowych
· Układy nośne ramowe
· Układy wieloprzegubowe o stężeniach kratowych
· Układy wieloprzegubowe o stężeniach tarczowych
· Układy mieszane
5. wymień przestrzenne układy stężające budynków szkieletowych
6. jak w obliczeniach uwzględnia się imperfekcje globalne
7. jak w obliczeniach uwzględnia się imperfekcje lokalne
Imperfekcje lokalne prętów w obliczeniach uwzględnia się jako zastępcze wygięcie łukowe pręta
e(0,d), które może być zastąpione równoważnym obciążeniem ciągłym przyłożonym na całej długości
słupa (q=8*N.ed*e.0d/L^2)
8. jakie znasz rodzaje efektów II rzędu
Gdy w obliczeniach statycznych uwzględnia się wpływ deformacji konstrukcji pod obciążeniem, to
taka analiza nazywana jest analizą II rzędu. W teorii konstrukcji stalowych rozróżnia się efekty II rzędu
jako:
-efekty P-Δ, odnoszące się do uwzględnienia w obliczeniach przesuwów węzłów konstrukcji;
-efekty P-δ, dotyczące uwzględniania w obliczeniach lokalnych wygięć prętów między węzłami
Uwzględnienie w obliczeniach efektów P-Δ można przeprowadzić następującymi metodami:
-iteracyjną -gdzie obciążenie przykładane jest stopniowo, a macierz sztywności jest aktualizowana
w każdym kroku obciążenia stosownie do zdeformowanej geometrii układu. Takie obliczenia
możliwe są do wykonania programami komputerowymi.
-amplifikacji -efekty oddziaływań, a szczególnie momenty zginające otrzymane z analizy I rzędu
przemnażane są przez odpowiednie współczynniki zwiększające. Ta metoda może być stosowana
gdy dominuje przechyłowa forma wyboczenia.
-uproszczoną -siły wewnętrzne wyznacza się na podstawie obliczeń statycznych I rzędu, przy
odpowiedni powiększonych obciążeniach poziomych. Obciążenia poziome pochodzą zarówno od
oddziaływań zewnętrznych (np. wiatru) jak i od imperfekcji i innych wpływów, przemnaża się
przez współczynnik:
gdzie αcr -mnożnik obciążenia krytycznego
Ta metoda może być stosowana w analizie sprężystej konstrukcji, gdy
-kolejnych przybliżeń -według schematu:
Uwzględnienie w obliczeniach statycznych efektów P-δ jest możliwe jedynie komputerowymi
metodami iteracyjnymi.
9. naszkicuj rozwiązanie konstrukcyjne tradycyjnego węzła sztywnego
10. na czym polega metoda składnikowa do obliczania charakterystyk węzłów podatnych
W metodzie tej rozpatruje się poszczególne składniki węzła i na tej podstawie buduje się model
opisujący zachowanie się całego węzła.
Każdy węzeł traktowany jest jako zestaw indywidualnych podstawowych składników. Np. w węźle
doczołowym śrubowym można wyróżnić następujące składniki:
- strefa ściskana ( środnik słupa na ściskanie, pas i środnik belki na ściskanie)
- strefa rozciągana ( środnik słupa na rozciąganie, pasy słupa na zginanie, śruby na rozciąganie, blacha
czołowa na rozciąganie, środnik słupa na ścinanie)
- strefę ścinania ( panel środnika słupa na ścinanie)
11. naszkicuj model mechaniczny do określania sztywności węzłów spawanych
12. jakie obciążenia przenosi blacha fałdowa w sytuacji przejściowej
Ciężar własny pomostu z blachy, ciężar świeżego betonu z uwzględnieniem zwiększenia jego grubości
wskutek ugięcia blachy, obciążenie montażowe, oddziaływania w czasie wykonywania konstrukcji.
13. wymień łączniki zespalające w belkach zespolonych
- sworznie z głowkami
- łączniki blokowe
- łączniki kątownikowe
- łączniki kotwowe
- łączniki pętlowe
- śruby sprężające
- łączniki listwowe z otworami
- łączniki kątowe HILTI
14. co to jest współczynnik wypełnienia konstrukcji wieży kratowej
15. jakie kierunki działania wiatru należy rozpatrzyć przy obliczaniu wieży o przekroju
WYBRANYCH ZAGADNIEŃ Z KONSTRUKCJI STALOWYCH - cz. A
1. Wymień podstawowe typy zbiorników na ciecze
Pod względem konstrukcyjnym zbiorniki na ciecze można podzielić na:
· Cylindryczny pionowy z dachem stałym
· Walcowy pionowy z dachem pływającym
· Walcowy pionowy podziemny
· Walcowy poziomy podziemny
· Kroplokształtny
· Kulisty ciśnieniowy
· Wieżowy
2 Co to jest „duży oddech" w zbiornikach na benzynę
Strata przy magazynowaniu wywołana parowaniem cieczy, przede wszystkim benzyny podczas napełniania zbiornika i wypychania par poprzez zawory bezpieczeństwa lub podczas jego opróżniania.
3 Co to jest „mały oddech" w zbiornikach na benzynę
Straty przy magazynowaniu wywołane parowaniem cieczy wskutek dobowych wahań temperatury i ciśnienia w czasie magazynowania produktu (0,3 – 13,9% straty roczne).
4. Jakie znasz metody obliczeń sił wewnętrznych w konstrukcjach powłokowych
Rozróżnia się teorię błonową powłok oraz teorię momentową (zgięciową). Teoria błonowa zakłada że na ściance powłoki panuje stan naprężenia odpowiadający stanowi cienkiej błony obciążonej niewielkim ciśnieniem. Zgodnie z tą teorią stan naprężenia jest określony wyłącznie naprężeniami normalnymi leżącymi na powierzchni środkowej powłoki w odróżnieniu do teorii zgięciowej w której pojawiają się efekty zginania blach. Stan zgięciowy jest ograniczony do obszarów gdzie występują nieciągłości w warunkach podporowych, grubości czy rodzaju obciążenia. Stan taki występuje również tam, gdzie występują zjawiska lokalnej utraty stateczności. Inną metodą obliczenia sił wewnętrznych jest globalna analiza numeryczna z wykorzystaniem programów komputerowych opartych na metodzie elementów skończonych.
????
5. Warunki wystąpienia stanu błonowego konstrukcji powłokowej
Występują jedynie siły normalne, blacha wolna jest od zginania.
Warunki:
¾ powierzchnia środkowa powłoki jest zakrzywiona w sposób ciągły,
¾ grubość powłoki nie zmienia się skokami,
¾ obciążenia powierzchniowe są rozłożone w sposób ciągły,
¾ siły brzegowe są skierowane stycznie do powierzchni środkowej.
6. Warunki, z jakich obliczamy grubość ścianki płaszcza zbiornika walcowego
Warunek eksploatacji:
Warunek próby wodnej:
- ciężar objętościowy cieczy
- ciężar objętościowy wody
– współczynnik obciążenia dla cieczy palnych/niepalnych
– odległość od górnej krawędzi płaszcza (od maksymalnego poziomu cieczy dla zbiorników z dachem pływającym)
- nadciśnienie w zbiorniku
– średnica zbiornika
– dodatek ze względu na korozję
7. Miejsca, w których występuje zaburzenie stanu błonowego (stan zgięciowy)
8. Nazwij siły wewnętrzne pokazane na rysunku
nx – siła południkowa ściskająca
ny - ?
...