Konstrukcje stalowe wymiaruje się metodą stanów granicznych, na postawie normy PN-90/B-03200 „Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie" (wraz ze zmianą PN-B-03200/A3: 1995). Obliczenia statyczne i wymiarowanie mają na celu zarówno sprawdzenie zapewnienia bezpieczeństwa konstrukcji, jak też warunków dotyczących możliw-ości użytkowania konstrukcji zgodnie z przeznaczeniem w założonym czasie eksploatacji. Stan graniczny jest określany w nomralizacji jako stan, po którego osiągnięciu konstrukcja lub jej element zagraża bezpieczeństwu bądź przestaje spełniać określone wymagania użytkowe. Konstrukcje i elementy stalowe oblicza się, uwzględniając możliwość wystąpienia dwóch grup stanów granicznych: nośności i użytkowania.
Wytrzymałość obliczeniowa stali stosowanych w budownictwie wg PN-90/B-03200
Gatunek stali |
Rodzaj wyrobu, grubość t, mm |
Wytrzymałość obliczeniowa, MPa | |||
L |
/* - 0,58/„ |
/* * l»25/rf | |||
r < 16 |
175 |
105 |
215 | ||
o LU o |
<!>• t- Cu |
16 < / < 40 |
165 |
100 |
210 |
St3SX, St3SY, |
t < 16 |
215 |
125 |
270 | |
St3S, St3V |
£ O |
16 < / < 40 |
205 |
120 |
260 |
St3W |
i N |
40 <r <100 |
195 |
115 |
245 |
U* |
/ < 16 |
305 |
180 |
380 | |
18G2 | |||||
18G2A |
O Cd |
16 < t < 30 |
295 |
175 |
370 |
-Ci |
30 < t < 50 |
285 |
170 |
360 | |
R |
165 |
100 |
210 | ||
R35 |
b 3 |
walcowane lub ciągnione |
210 |
120 |
260 |
R45 |
225 |
135 |
280 |
Jeśli temperatura eksploatacyjna konstrukcji T> 70°C, to do obliczeń należy przyjmować zredukowaną wytrzymałość obliczeniową /</, współczynnik sprężystości podłużnej E oraz współczynnik niestateczności ęp.
• Sprawdzenie stanu granicznego nośności polega na wykazaniu, że siły wewnętrzne od obciążeń obliczeniowych nie są większe od nośności elementów konstrukcyjnych lub ich połączeń wyznaczonych z uwzględnieniem wytrzymałości obliczeniowych stali lub łączników. Wymiarowanie elementów poprzedzają obliczenia najniekorzystniejszych wartości sił wewnętrznych w przekrojach prętów (momentów zginających, sił poprzecznych, sil podłużnych) od obciążeń i oddziaływań zewnętrznych. Obliczenia te wykonuje się wg zasad mechaniki budowli po ustaleniu schematów statycznych, obciążeń działających na poszczególne elementy konstrukcji, przyjęciu wstępnych sztywności prętów itp., przy założeniu sprężystego modelu materiału.
W wymiarowaniu należy uwzględnić możliwość utraty stateczności miejscowej ścianek przekroju elementów ściskanych lub zginanych (w strefie naprężeń ściskających, ścinających) polega na ich lokalnym wybrzuszeniu, pofalowaniu lub zwichrowaniu, po osiągnięciu wartości krytycznych sił, naprężeń.