Metoda pasmowa

W rozwiązaniu podanym w 1959 r. przez A. Kacnera i B. Lewickiego posłużono się zmodyfikowanym schematem ramowym, w którym rygle ramy, tj. nadproża, przedstawione były jako pręty o skokowo zmiennych sztywnościach od wartości rzeczywistych, na odcinkach w świetle otworu, do nieskończonych w obszarach pasm. Analogiczne schematy przyjmowane były też przez autorów radzieckich i innych (program uprawnienia budowlane na komputer).

A. Kacner i B. Lewicki wprowadzili uproszczenia w metodzie rozwiązania schematu przyjmując założenie o nieodkształcalnych ryglach (nadprożach) pod działaniem sił podłużnych. Założenie to prowadziło do rozdziału momentów zginających na słupy ramy proporcjonalnie do ich sztywności przy zginaniu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Rozwój ETO pozwolił na uściślenie metody ramowej w jej zastosowaniu do analiz ścian usztywniających. Uściśleniem jest przede wszystkim możliwość uwzględnienia rzeczywistych wymiarów (kształtów) węzłów ramy przy ustalaniu sztywności (długości prętów). W Polsce zagadnieniem tym zajmował się Z. Borowiec, który z pomocą metody elementów skończonych (MES) wyznaczył zastępcze długości prętów ramy i opracował serię programów do analizy ścian usztywniających w oparciu o schemat ramy krępej, tzn. z prętami o poszerzonych wymiarach (uprawnienia budowlane).

Program do obliczeń schematów wielokondygnacyjnej ramy krępej, wykorzystujący zasady ustalania zastępczych długości prętów podane przez Z. Borowca, opracował również M. Gryszkiewicz. Program rozpowszechniany jest przez Instytut Techniki Budowlanej pod nazwą „Ramy krępe” (program egzamin ustny).

Metoda pasmowa rozwinięta została w oparciu o teorię prętów złożonych, w opracowaniu której położyli zasługi m. in. A. R. Rżanicyn, L. Chitty, H. Granholm. W latach powojennych cechy praktyczne metody pasmowej przyczyniły się do jej dalszego rozwoju i wdrożenia do obliczeń budynków z betonu. Spośród wielu autorów lub propagatorów metody wymienić należy R. Rostnana. Becka, B. A. Kosicyna, P. F. Drozdowa, H. Peters sona (opinie o programie).

Metoda ramowa

Początkowo metoda ta stosowana była do analizy budynków obciążonych siłami poziomymi. Później zastosowana została również do wyznaczania naprężeń powodowanych siłami pionowymi. Obecnie rozszerza się ją tak, by mogła uwzględniać odkształcenia postaciowe (metoda stringerów) i być wykorzystywana do analiz nieliniowych (segregator aktów prawnych).

Porównując podstawowe cechy charakteryzujące metody ramową i pasmową stwierdzić można, że:

1. metoda ramowa lepiej odwzorowuje pracę zespołów płaskich (o prostokątnym. kształcie przekroju), o stosunkowo dużych wymiarach otworów upodabniających ścianę do ramy. Z pewnym przybliżeniem można również ustroje ramowe obliczać z pomocą odpowiednio adaptowanej metody pasmowej;
2. obie metody, ramowa i pasmowa, są równie przy damę do obliczeń zespołów płaskich z mniejszymi otworami, o smukłych (nietarczowych) proporcjach wymiarów zewnętrznych;

• metodą ramową można obliczać zespoły o tarczowych wymiarach zewnętrznych z dużą liczbą szeregów otworów z uwzględnieniem odkształceń nadproży od sił osiowych (działających wzdłuż osi podłużnej nadproża). Uwzględnienie tych odkształceń w metodzie pasmowej jest możliwe, ale wymaga specjalnych programów ETO (w Polsce jeszcze niedostępnych). Jak wykazują analizy porównawcze i wyniki badań modelowych, korzyści z powyższego uściślenia są niewielkie;
• metoda pasmowa pozwala uwzględnić, lepiej niż metoda ramowa:
• wpływy podatności złączy pionowych,
• przestrzenny kształt zespołów lub całych ustrojów; obliczenia takich ustrojów z wykorzystaniem schematu wielokondygnacyjnej przestrzennej ramy są zbyt dużym zadaniem dla powszechnie dostępnych w biurach projektowych w Polsce maszyn cyfrowych;
• metoda pasmowa wyróżnia się ponadto:
• ekonomicznością obliczeń (możliwość stosowania maszyn małych liczących oraz krótkie czasy wykonywania obliczeń),
• możliwością łatwego wyboru „poziomu dokładności” obliczeń i dostosowania do celu obliczeń przez wybór założeń upraszczających (promocja 3 w 1).