52 4. Wymiarowanie elementów konstrukcji drewnianych
Pręt poddany działaniu ściskającej siły osiowej może ulec wyboczeniu (rys. 4.2). Wyboczenie pręta nastąpi w płaszczyźnie największej smukłości elementu. W stanie granicznym równowagi w pręcie ściskanym oprócz siły podłużnej występuje więc również moment zginający, spowodowany przemieszczeniem środków przekroju pręta względem prostej działania siły obciążającej.
I
i n
/
/
i ~4
r77r.
\x = 0,85
\ h: ° I n /
p = 0.7 M = 2 j
ćśł
H
1,5
Rysunek 42. Wyboczenie pręta ściskanego. Zależność współczyru\ika długości wyboczeniowej sposobu podparcia (wg PN-B-03151:2000)
Maksymalną siłę, przy której nie występuje utrata stateczności, a pręt zac wuje równowagę, nazwa się siłą krytyczną i oblicza się ze wzoru
Ferii —
FImin 7l^EI,„jn
%
w którym:
/i — współczynnik długości wyboczeniowej zależny od sposobu podparcia] ta (rys. 4.2),
E — moduł sprężystości materiału, N / mm2, lmin — minimalny moment bezwładności przekroju, mm4, l — długość pręta, mm,
lc — długość wyboczeniowa pręta ściskanego, mm.
Naprężenia krytyczne w przekroju pręta ściskanego oblicza się z zależne
Wprowadzając oznaczenia:
tmin —
/ hnin V A |
. Ic oraz A = -— Imin |
(4.5) |
&crit — |
n2Eihn _ ą A2 |
(4.6) |
otrzymuje się
gdzie:
imjn — najmniejsza wartość promienia bezwładności przekroju pręta, mm,
A — smukłość pręta.
- _ Fcfl,d s ,
Gc,Q4 — ^ ^ Jcfi,d
Nośność jednolitego elementu ściskanego. W elementach drewnianych ściskanych siłą Fcfij usytuowaną równolegle do włókien (rys. 4.3) wg PN-B-03150: :2000 powinien być spehiiony warunek
gdzie:
kc — współczynnik wyboczeniowy,
/c,<M —obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie równoległe do włókien,
N/mm2,
Ad — pole powierzchni przekroju ściskanego, mm2; wg PN-B-03150:2000 na
leży przyjmować:
. Ad**An-~ jeśli symetryczne osłabienia naruszają krawędzie elementu,