Zalety metody pasmowej

Zalety metody pasmowej, wymienione poniżej, m.in. uniwersalność jej zastosowań przejawiająca się również w dużej przydatności do obliczeń ustrojów prefabrykowanych, sprawiły, że metoda ta szczególnie się rozwinęła i rozpowszechniła w ostatnich latach (program uprawnienia budowlane na komputer).

Specyfika zastosowania, klasycznego w mechanice budowli, schematu ramy wielokondygnacyjnej do obliczeń zespołów usztywniających polega na odpowiednim zdefiniowaniu i ujęciu w postaci wzorów sztywności prętów ramy. Szczególne znaczenie ma opisanie w modelu ramowym pracy nadproży (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Podsumowując trzeba stwierdzić, że metoda ramowa jest metodą ogólniejszą, gdyż pozwala na uwzględnienie wszystkich odkształceń konstrukcji. Ścisłe jej rozwiązania, bez założeń upraszczających, są jednak o wiele bardziej pracochłonne niż rozwiązania metody pasmowej i głównie to spowodowało, że w obliczeniach projektowych częściej stosuje się metodę pasmową (uprawnienia budowlane).

Metoda elementów skończonych (MES) oraz pojawienie się nowoczesnych dużych maszyn cyfrowych otworzyły nowe możliwości obliczania dowolnie ukształtowanych ustrojów przestrzennych (program egzamin ustny). Doświadczenia zagraniczne i krajowe wskazują, że optymalnymi kierunkami zastosowań wciąż doskonalonej MES są:

1. prowadzenie teoretycznych studiów zagadnień pracy ustroju w celu tzw. kalibrowania (w tym i weryfikacji) bardziej przybliżonych metod analizy,
2. rozwiązanie zadań lokalnych dotyczących pracy przestrzennej budynku; jako przykład można podać badanie wpływu nieliniowych charakterystyk połączeń (opinie o programie).

Membrany sztywności

W wyprowadzeniach zależności teoretycznych metody pasmowej przyjmowane są następujące założenia.

Dla pasm:

• pasma są idealnie pionowe, a więc pomijane są odchylenia z płaszczyzny pasma spowodowane niedokładnościami technologicznymi,
• pasma podlegają zginaniu, ściskaniu lub rozciąganiu zgodnie z liniowymi zależnościami er-e,
• pasma nie odkształcają się postaciowo,
• pasma są utwierdzone w fundamencie lub w części podziemnej budynku, odległości osi pasm po odkształceniu ustroju nie zmieniają się, a więc tarcze stropowe i połączenia są nieodkształcalne wzdłuż kierunku poziomego,
• pasma mają niezmienne cechy geometryczne i sprężyste wzdłuż całej wysokości zespołu (segregator aktów prawnych).

Dla połączeń pasm:

• połączenia pasm, przedstawione niezależnie od ich konstrukcji jako ośrodki ciągłe, są odkształcalne pod działaniem pionowych sił ścinających (rozwarstwiających) i nieodkształcalne pod działaniem poziomych sił normalnych,
• sztywność obliczeniowa każdego połączenia, jest stała wzdłuż całej wysokości zespołu,
• wartości obliczeniowe sztywności połączeń ustalone są z uwzględnieniem konsekwencji ich wytężenia (stany zarysowania, odspojenia itp.).

Podstawowe rozwiązanie schematów pasmowych uzyskuje się metodą sił, przyjmując, że niewiadomymi są rozłożone wzdłuż wysokości siły ścinające T_p w połączeniach. Liczba połączeń określa więc statyczną niewyznaczalność ustroju i liczbę równań różniczkowych potrzebnych do jego rozwiązania. Różne sposoby wyprowadzania układów równań podane są m.in. w publikacjach w skróconej formie najbardziej charakterystyczne z nich.

W schemacie tym każde pasmo podzielone jest na tyle prętów podłużnych (stringerów), że zaniedbać można ich sztywności giętne i charakteryzować tylko sztywnościami na odkształcenia podłużne. Pomiędzy stringerami rozpięte są tzw. membrany sztywności, które podobnie jak połączenia pasm w metodzie pasmowej odkształcają się tylko postaciowo (promocja 3 w 1).

Rozwiązania schematu stringerowego uzyskać można z równań analogicznych do równań podstawowej metody pasmowej. Rozwiązania te, ze względu na założenie, że siły ścinające T_p w przekroju zamocowania równe są zeru, nie uwzględniają jednak w pełni odkształceń postaciowych. Schemat stringerowy powinien być w zasadzie rozwiązywany tylko metodą przemieszczeń przy założeniu, że w przekroju zamocowania stringery są oparte przegubowo, a wiec z możliwością obrotów.