Konstrukcje stalowe

Zagadnienia

Utrata stateczności miejscowej
Efektywne pole przekroju ścianki
Smukłość względna ścianki
Współczynnik redukcyjny uwzględniający

niestateczność ścianki

Przykład obliczeniowy

Nośność obliczeniowa przekrojów smukłych

Konstrukcje stalowe

Utrata stateczności miejscowej

Utrata stateczności miejscowej smukłych ścianek przekroju
elementów ściskanych lub zginanych, w obszarach
naprężeń ściskających lub ścinających, polega na ich
lokalnym wybrzuszeniu, pofalowaniu lub zwichrowaniu.



– współczynnik

redukcyjny
uwzględniający
niestateczność

ścianki

A – pole przekroju
ścianki.

Efektywne pole ścianki przekroju
klasy IV

A

A

ef





Konstrukcje stalowe

Smukłość względna ścianki



– smukłość geometryczna ścianki

(tab. 5.2

w EN-1993-1-1:2005+AC:2006),

Współczynnik redukcyjny



jest funkcją tzw. smukłości

względnej ścianki przekroju, którą oblicza się ze wzoru;









k

p

4

,

28



,

/

235

y

f







k

- parametr niestateczności
miejscowej, uzależniony od stosunku
naprężeń krawędziowych



(tab. 4.1

i 4.2 w PN-EN 1993-1-5.

Konstrukcje stalowe

Współczynnik redukcyjny

Współczynnik
redukcyjny



0

,

1





673

,

0



p



0

,

1

)

3

(

055

,

0

2









p

p









,

673

,

0



p



0

)

3

(







0

,

1





748

,

0



p



0

,

1

188

,

0

2







p

p







748

,

0



p



- ścianki przęsłowe
(np.środnik)

- ścianki wspornikowe (np.
pas)

dl
a

dl
a

dl
a

dl
a

gdzi
e

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Określić nośność przekroju

efektywnego dla trzonu

słupa jak na rysunku. Słup

wykonano ze stali S235.

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Dane do

obliczeń

• nośność przekroju poprzecznego, niezależnie od klasy



M0

= 1,0,

• nominalna wartość granicy plastyczności

dla stali S235 (tab. 3.1 EN 1993-1-1:2005+AC:2006)
f

y

= 235 MPa.

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Klasyfikacja przekroju (tablica 5.2 w EN 1993-1-

1:2005+AC:2006)

Ścianka

krótsza

klasa

4.

0

,

1

235

/

235

/

235







y

f



0

,

42

0

,

1

42

42

48

0

,

10

/

)

0

,

1

2

0

,

500

(

/



















t

c

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Nośność obliczeniową przekroju słupa należy określić z

uwzględnieniem wpływu niestateczności miejscowej

środnika.

Parametr stateczności miejscowej określamy na podstawie

tablicy 4.1

w PN-EN 1993-1-5:2006. Przy osiowym ściskaniu stosunek

naprężeń krawędziowych w ściance

.

0

,

4

1

/

1

2

















k

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Względna smukłość płytowa ścianki o

mniejszej smukłości

Współczynnik redukcyjny uwzględniający niestateczność

ścianki

Efektywna szerokość

ścianki

673

,

0

845

,

0

0

,

4

0

,

1

4

,

28

0

,

10

/

0

,

480

4

,

28

/



















k

t

b

p

875

,

0

845

,

0

/

)]

0

,

1

3

(

055

,

0

845

,

0

[

/

)]

3

(

055

,

0

[

2

2



















p

p









Ścianka o mniejszej

smukłości

mm

0

,

420

0

,

480

875

,

0







 b

b

ef



Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Względna smukłość płytowa ścianki o

mniejszej smukłości

Współczynnik redukcyjny uwzględniający niestateczność

ścianki

Efektywna szerokość

ścianki

Ścianka o większej

smukłości

673

,

0

73

,

1

0

,

4

0

,

1

4

,

28

0

,

10

/

0

,

980











p



504

,

0

73

,

1

/

)]

0

,

1

3

(

055

,

0

73

,

1

[

2













mm

0

,

494

0

,

980

504

,

0







 b

b

ef



Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Przekrój

efektywny

2

cm

8

,

186

0

,

1

0

,

1

4

)

0

,

1

4

,

49

0

,

1

0

,

42

(

2





















ef

A

kN

4390

0

,

1

/

5

,

23

8

,

186

/

0

,











M

y

ef

Rd

c

f

A

N



Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Przekrój brutto

kN

6956

0

,

1

/

5

,

23

0

,

296

/

0

,









M

y

Rd

c

Af

N



2

cm

0

,

296

)

0

,

1

2

0

,

100

(

)

0

,

1

2

0

,

50

(

0

,

100

0

,

50



















A

Redukcja nośności przekroju z uwagi na niestateczność

miejscową

%

37

%

100

6956

4390

6956









R

Konstrukcje stalowe

Wykład poświecono następującym zagadnieniom:

Utrata stateczności miejscowej
Efektywne pole przekroju ścianki
Smukłość względna ścianki
Współczynnik redukcyjny uwzględniający

niestateczność ścianki

Przykład obliczeniowy

Koniec