KONSTRUKCJE STALOWE STR250

3

8. ZAPOBIEGANIE NIESTATECZNOŚCI OGÓLNEJ ELEMENTÓW PRĘTOWYCH

8.1. Rodzaje niestateczności ogólnych i sposobów przeciwdziałania

Utrata stateczności ogólnej elementów prętowych konstrukcji jest równoznaczna z ich zniszczeniem. Narażone są na nią pręty ściskane i zginane. Niestateczność ogólna elementu ściskanego, czyli wyboczenie, następuje nagle, gdy siła ściskająca osiągnie wartość krytyczną (N_cr). Wybocze-nie pręta może mieć jedną z trzech postaci: giętną - pręt ulega wygięciu w płaszczyźnie najmniejszej jego sztywności, skrętną - pręt skręca się wokół osi podłużnej, giętno-skrętną - następuje wygięcie pręta z równoczesnym jego skręceniem (rys. 8.1).

a)

1 -1

b)

c)

i

i

t

Rys. 8.1. Wyboczenie pręta: a) giętne, b) skrętne, c) giętno-skrętne

Niestateczność ogólna elementów zginanych, czyli zwichrzenie, również następuje nagle, gdy moment zginający osiągnie wartość krytyczną (Mc_r). Zwichrzenie belki jest inicjowane wytoczeniem pasa ściskanego z płaszczyzny zginania i natychmiast przechodzi w skręcanie belki - jest zbliżone do wyboczenia giętno-skrętnego (rys. 8.2).

b)

>

■ i

_T%-_: .o.-

...

a)

•Kr

,

W/r¹ •

K

Rys. 8.2. Zwichrzenie: a) wspornika, b) trawersy podczas montażu

Możliwość utraty stateczności pręta zależy od jego smuklości. Przy dostatecznie małej smuklo-ści pręt jest stateczny. W miarę wzrostu długości wyboczeniowej pręta, przy tym samym przekroju, rośnie jego wrażliwość na utratę stateczności ogólnej.

Pojedynczy element ściskany lub zginany, dobrany wstępnie z warunku nośności przekroju ulega utracie stateczności ogólnej przeważnie przed wyczerpaniem nośności przekroju. W takim przypadku można zapobiegać niestateczności na dwa sposoby. Jednym jest odpowiednie (często znaczne) zwiększenie powierzchni przekroju pręta, połączone ewentualnie ze zmianą kształtu