Konstrukcje stalowe

Zagadnienia

Istota klasyfikacji przekrojów
Definicje poszczególnych klas
Zasady klasyfikacji
Przykład obliczeniowy

Klasyfikacja przekrojów stalowych

Konstrukcje stalowe

Istota klasyfikacji przekrojów

Klasyfikacja przekrojów szereguje je według ich smukłości (od

najbardziej krępych do najsmuklejszych)

Przekroje
smukłe

Przekroje
krępe

Konstrukcje stalowe

Istota klasyfikacji przekrojów

Takie uporządkowanie przekrojów nie posiada jedynie sensu

estetycznego (przekrój krępy bądź smukły). Należy je

rozpatrywać przede wszystkim w aspekcie reakcji statycznej

przekroju na obciążenie.

Belka, której przekrój

jest krępy może

podlegać dużym

deformacjom

plastycznym. Ścianki

takiego przekroju nie

muszą tracić

stateczności.

Elementy zbudowane ze

smukłych ścianek mogą

tracić stateczność

miejscową (pofalowanie,

wybrzuszenie etc.)

Konstrukcje stalowe

Definicje poszczególnych klas

W klasie pierwszej wyróżniono przekroje krępe, których

ścianki są niewrażliwe na miejscową utratę stateczności w

stanie sprężysto-plastycznym. Przekroje tego rodzaju mogą

osiągać nośność uogólnionego przegubu plastycznego, a w

stanie pełnego uplastycznienia przy zginaniu wykazują

zdolność do obrotu, niezbędną do plastycznej redystrybucji

momentów zginających.

Konstrukcje stalowe

Definicje poszczególnych klas

Bardziej smukłe przekroje klasy drugiej mogą również

osiągać nośność uogólnionego przegubu plastycznego, lecz

wskutek miejscowej niestateczności plastycznej posiadają

ograniczoną zdolność do obrotu, uniemożliwiającą

redystrybucję momentów zginających.

Konstrukcje stalowe

Definicje poszczególnych klas

Przekroje klasy trzeciej to przekroje szczególne, których

nośność jest uwarunkowana wrażliwością na miejscową utratę

stateczności na początku uplastycznienia strefy ściskanej.

Konstrukcje stalowe

Definicje poszczególnych klas

Bardzo smukłe przekroje, których nośność jest uwarunkowana

wrażliwością na miejscową utratę stateczności w zakresie

odkształceń sprężystych zalicza się do przekrojów klasy

czwartej.

Konstrukcje stalowe

Zasady klasyfikacji

Klasę przekroju ustala się porównując smukłość geometryczną

ścianki z odpowiednią dla danej klasy smukłością graniczną.

Smukłość graniczna zależy od warunków podparcia i

obciążenia ścianki oraz od gatunku stali elementu (granica

plastyczności stali), którego przekrój klasyfikujemy.
W EN 1993-1-1:2005+AC:2006 wyróżniono wewnętrzne

ścianki ściskane, wspornikowe części pasów, kątowniki oraz

rury okrągłe.
W przypadku, kiedy ścianki przekroju mają różne klasy,

przekrojowi przypisuje się klasę najwyższą (najbardziej

niekorzystną).
Ponieważ klasyfikacja przekrojów dotyczy aspektu

stateczności miejscowej, dlatego nie określa się klasy dla

ścianek wyłącznie rozciąganych.

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Określić klasę przekroju słupa

osiowo ściskanego, wykonanego z

dwuteownika równoległościennego

IPE 300 ze stali S450.
Cechy geometryczne przekroju

słupa:
- wysokość przekroju h = 300 mm,
- szerokość stopki

b

f

= 150 mm,

- grubość stopki

t

f

= 10,7 mm,

- grubość środnika t

w

= 7,1 mm

- promień zaokrąglenia pomiędzy

środnikiem

a stopką

r = 15 mm.

Nominalna wartość granicy

plastyczności dla stali S450 wynosi;

f

y

= 440 MPa,

(tab. 3.1 w EN 1993-1-

1:2005+AC:2006)

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Miarodajne szerokości

ścianek

Parametr mechaniczny

Szerokość miarodajna środnika (EN 1993-1-

1:2005/tab. 5.2)

Środnik spełnia warunek dla

przekroju klasy 4.

731

,

0

440

/

235

/

235







y

f



mm

249

)

15

7

,

10

(

2

300

)

(

2

















r

t

h

c

f

w

Warunek smukłości dla środnika (EN 1993-1-

1:2005/tab. 5.2)

7

,

30

731

,

0

42

42

1

,

35

1

,

7

/

249

/





















w

w

w

t

c

Konstrukcje stalowe

Przykład obliczeniowy

Miarodajne szerokości

ścianek

Szerokość miarodajna pasa (EN 1993-1-

1:2005/tab. 5.2)

Pas spełnia warunek dla przekroju klasy 3.

Przekrój słupa należy zakwalifikować do klasy

4

Warunek smukłości dla pasa (EN 1993-1-

1:2005/tab. 5.2)

mm

4

,

56

15

)

1

,

7

150

(

5

,

0

)

(

5

,

0



















r

t

b

c

w

f

f

2

,

10

731

,

0

14

14

27

,

5

7

,

10

/

4

,

56

/





















t

c

f

f

Konstrukcje stalowe

Wykład poświecono następującym zagadnieniom

Istota klasyfikacji przekrojów
Definicje poszczególnych klas
Zasady klasyfikacji
Przykład obliczeniowy

Koniec