KONSTRUKCJE STALOWE STR162

7. ELEMENTY ZGINANE, ŚCISKANE OSIOWO I MIMOŚRODOWO

7.1.    Elementy zginane

7.1.1.    Wstęp

Belkami nazywamy pręty poddane zginaniu. Przykładane do belek obciążenia powodują powstanie w nich momentów zginających i sil poprzecznych. Siły podłużne zwykle nie występują bądź sąpomijałnie małe.

Obliczając belki w stanie granicznym nośności, należy sprawdzić, czy nie zajdzie jedna z następujących form zniszczenia:

1.    Przekroczenie nośności związane z oddziaływaniem momentu zginającego,

2.    Przekroczenie nośności związane z oddziaływaniem siły poprzecznej,

3.    Przekroczenie nośności związane z jednoczesnym oddziaływaniem momentu zginającego i siły poprzecznej,

4.    Utrata stateczności miejscowej związana z oddziaływaniem momentu zginającego,

5.    Utrata stateczności miejscowej związana z oddziaływaniem siły poprzecznej,

6.    Utrata stateczności miejscowej związana z jednoczesnym oddziaływaniem momentu zginającego i siły poprzecznej,

7.    Zniszczenie w strefie oddziaływania sil skupionych: obciążenia skupione, strefy podporowe,

8.    Przekroczenie nośności związane z utratą stateczności ogólnej belki (zwichrzenie).

Formy zniszczenia 1+6 odnoszą się do nośności przekrojów belki, formy 7. i 8. związane są ze statecznością ogólną całej belki bądź jej fragmentów.

Ocena bezpieczeństwa belek polega na:

•    sprawdzeniu, czy każdy przekrój belki jest w stanie bezpiecznie i ekonomicznie przenieść powstające w nim pod wpływem obciążeń siły wewnętrzne (formy zniszczenia 1+6),

•    sprawdzeniu bezpieczeństwa w strefach podpór i w strefach przyłożenia obciążeń skupionych,

•    sprawdzeniu, czy jest możliwa utrata stateczności ogólnej belki - jeżeli tak, to należy obliczyć nośność z uwzględnieniem zwichrzenia.

Oczywiście bezpośrednie sprawdzanie nośności każdego przekroju nie jest potrzebne ani możliwe. Wystarczy wytypować i sprawdzić przekroje najbardziej wytężone.

Utrata stateczności ogólnej elementów zginanych, zwana zwichrzeniem, może wpływać w sposób bardzo istotny na zmniejszenie nośności belki. Dlatego też sytuacją pożądaną jest układ, gdy belka jest zabezpieczona przed zwichrzeniem. By to uzyskać, wystarczy zabezpieczyć ściskaną część belki przed możliwością poprzecznego przesunięcia. Zabezpieczenie takie może być ciągłe, np. żelbetową płytą stropową stanowiącą sztywną tarczę opartą na belce, bądź dyskretne, np. za pomocą drugorzędnych belek poprzecznych połączonych ze sztywnym wieńcem stropu (patrz pkt 8.3). Nie są narażone na zwichrzenie belki o przekroju zamkniętym okrągłym albo prostokątnym.

Ocenę wrażliwości na zwichrzenie belki, której pas ściskany jest stabilizowany punktowo, można rozpocząć, stosując kryterium dane wzorem (8.9). Gdy warunki te nie są spełnione, należy stosować procedurę 7.1 i tabl. 7.1.