KONSTRUKCJE STALOWE STR227

227

7.3. Elementy ściskane mimośrodowo

7.3.1. Elementy jednogałęziowe

Obliczanie elementów ściskanych mimośrodowo jest jednym z trudniejszych przypadków projektowych w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji stalowych. Elementy te są najczęściej fragmentami konstrukcji ramowych, a sprawdzenie ich nośności i stateczności powinno być przeprowadzane z uwzględnieniem efektów II rzędu i wstępnych imperfekcji. Norma [51] w pkt 5.5.5(3) przewiduje

trzy wymienione dalej sposoby postępowania.

1. Wszystkie efekty II rzędu oraz globalne i lokalne imperfekcje uwzględnione są podczas analizy statycznej. Powoduje to, że nie ma potrzeby dodatkowego sprawdzania stateczności prętów, sprawdza się tylko nośność przekrojów.

2. Analiza statyczna prowadzona jest z uwzględnieniem efektów P-A i globalnych imperfekcji, co wymaga sprawdzenia stateczności poszczególnych prętów z uwzględnieniem długości wybocze-niowych, przyjmowanych jak dla układów ramowych o węzłach nieprzesuwnych (norma [51] zezwala na przyjmowanie długości wyboczeniowej równej długości teoretycznej słupa).

3. W szczególnych przypadkach (rama niewrażliwa na efekty II rzędu) można stosować metodę wyizolowanego pręta. Stateczność pręta sprawdza się po przyjęciu odpowiedniej długości wy-boczeniowej, zgodnej z globalną formą wyboczenia ramy (rama o węzłach przesuwnych). Obliczenia statyczne prowadzone są metodami I rzędu, a efekty II rzędu i imperfekcje uwzględnione są w wartościach współczynników wyboczeniowych.

Sposób pierwszy możliwy jest przy użyciu zaawansowanego oprogramowania, dlatego też w normie [51] w pkt 6.3 zezwolono na bardziej tradycyjne podejście (sposoby 2. i 3.). Sprawdzenie nośności i stateczności jednogałęziowych prętów ściskanych mimośrodowo przeprowadza się z wykorzystaniem następujących wzorów interakcyjnych:

Ymi

Ymi

^My,F.d +^AMy,Ed

(7.36)

Ymi

(7.37)

gdzie: Nga, M_y>Ed, M_Z;Ed - obliczeniowe wartości siły podłużnej i maksymalnych momentów zginających względem osi y i z,

AM_y,Ed, AM_ZiEd - ewentualne momenty spowodowane przesunięciem środka ciężkości przekroju współpracującego klasy 4., wyznaczane zgodnie z pkt 6.2.9.3 nor-

my [53],

Nwc, M_y>Rk,M_z>Rk - charakterystyczne wartości nośności przekroju na ściskanie i zginanie, z uwzględnieniem plastycznych, sprężystych lub efektywnych charakterystyk przekroju w zależności od jego klasy, wyznaczane zgodnie z pkt 6.2 normy [51], Xlt - współczynnik zwichrzenia, wyznaczany zgodnie z pkt 6.3.2 normy [51],

Xy> Xz ^- współczynniki wyboczcniowe, wyznaczane zgodnie z pkt 6.3.1 normy [51], kyy, k_yz, k_zy, k_Z7 - współczynniki interakcji, wyznaczane zgodnie z załącznikiem A lub B

normy [51].

W normie [51 ] wprowadzono dwie alternatywne metody obliczania współczynników interakcyjnych ky:

•    metoda 1., zawarta w załączniku A, to propozycja francusko-belgijska,

•    metoda 2., zawarta w załączniku B, to propozycja austriacko-niemiecka.