Nośność bliskogałęziowych prętów ściskanych w strukturach przestrzennych

Analizie poddano bliskogałęziowe pręty ściskane o długościach modułowych rzędu a = 3 m, stosowane w ściskanych pasach piramidowo-bocznych systemów montażowych regularnych struktur przestrzennych np. systemu „Zachód”. W takich prętach bliskogałęziowych, traktowanych jako pręty zwarte, stosowano cztery połączenia śrubowe w odstępach znacznie przekraczających wytyczne aktualnej normy europejskiej wynoszące 15 imin. Brak doniesień o awariach z tego tytułu stał się przyczyną badań modelowych. W badaniach modelowych zauważono, że między śrubowymi połączeniami w prętach dwugałęziowych występuje zjawisko samoczynnego wewnętrznego sprężenia gałęzi zwiększające ich nośność krytyczną w obszarze sprężystej utraty stateczności. Sposób wykorzystania tego zjawiska do zwiększenia nośności prętów bliskogałęziowych pokazano na przykładowych schematach. Sprężanie od wewnątrz prętów bliźniaczych może być stosowane w celu zwiększania nośności istniejących konstrukcji oraz w przypadku projektowania nowych konstrukcji zawierających pręty bliźniacze. W związku z tym, że opisywane zjawisko można wykorzystać w wielu różnych przypadkach, stanowi ono przedmiot dalszych badań piramidowo-bocznego systemu montażowego.

The paper presents analysis of closely spaced built-up bars under compression. The bars, the module length of a = 3 m, are used in compressed chords of pyramidal-lateral assembly systems of regular space structures. In such built-up bars, treated as one bar, four bolted connections were employed. The distance between the connections significantly exceeded the one recommended by the current Eurocode 3 which is 15 imin. Failures related to the solution above were not reported, which became a stimulus for conducting research on models. It was observed in the investigations that in two-chord bars between bolted connections, spontaneous internal prestressing between the chords occurred. That enhances the member ultimate bearing capacity in the zone of elastic stability loss. The effect can be achieved due to spontaneous prestressing from inside of twin bars. The application of the phenomenon to the enhancement of the bearing capacity of closely spaced built-up bars was demonstrated with the use of exemplary diagrams. Prestressing from inside can be applied to the existing structures in order to increase the ultimate bearing capacity, or to the design of new structures that contain twin bars. As the phenomenon described in the study can be used in many different cases, the issue needs to be included in further research onpyramidal-lateral assembly system.