55 (274)

Stężenia międzywiązarowe zaleca się również stosować w miejscu załamania pasów kratownic, dla zrównoważenia losowych wytężeń prostopadłych do płaszczyzny dźwigara (rys. 3.2lc). Stężenia pionowe „pełne” rys. 3.2 ld, e, f muszą się znajdować w tych polach między ramowych, w których znajdują się stężenia połaciowe poprzeczne. W pozostałych polach pasy górne mogą być usztywniane, w tych samych liniach podłużnych, w których znajdują się stężenia pionowe, za pomocą prętów sztywnych, o smukłości A £ 250 (rys. 3.2le, f). Typy pionowych stężeń „pełnych” pokazano na rys. 3.21g. Dolne pasy rygli dachowych najracjonalniej jest przytrzymywać za pomocą zastrzałów, wychodzących od prętów usztywniających górnych lub przy-podporowych węzłów dolnych płatwi (rys. 3.21h).

3.6. Wymiarowanie przekrojów

3.6.1. Klasyfikacja przekrojów

Proporcje geometryczne części składowych przekrojów poprzecznych (półek i środników) elementów ściskanych, zginanych oraz zginanych i ściskanych sprawiają, iż w granicznych stanach wytężenia ich ścieżki równowagi statycznej (np. zależność obciążenie - przemieszczenie) mogą się zasadniczo różnić. Podstawowe rodzaje przekrojów' to: grubościenne i cienkościenne.

Klasyfikacja przekrojów została usystematyzowana w normach projektowania konstrukcji stalowych.

Przekroje grubościenne to takie, w' których nie występuje lokalna utrata stateczności ich ściskanych ścianek (nie wpływa więc na zmniejszenie nośności sprężystej). W zależności od smukłości ich ścianek, takie przekroje mogą osiągać częściowa lub pełne uplastycznienie w' granicznym stanie wytężenia.

Przekroje cienkościenne to elementy, w których występuje lokalna utrata stateczności ich ściskanych części składowych (ścianek). Powoduje to zmniejszenie nośności sprężystej przekroju.

Podstawowymi kryteriami zaliczania przekrojów do poszczególnych klas są: smukłość, warunki podparcia ścianek (półek, środników') kształtowników oraz ich gatunek stali. Zarówno w PN-EN 1993-1-1, jak i w PN-90/B-03200 przekroje podzielono na 4 klasy, przy czym:

•    przekroje klasy 1,2 i 3 są zaliczane do grubościen-

nych,

•    przekroje klasy 4 zaś do cienkościennych.

W przekrojach klas 1, 2 i 3 (grubościennych) ściskane ścianki nie ulegają lokalnej utracie stateczności. W przypadku przekrojów klasy 4 (cienkościennych) lokalna utrata stateczności ich ściskanych ścianek zmniejsza nośność sprężystą przekroju.

W związku z różną ścieżką równowagi statycznej (SRS) każdej z klas przekroju, stosuje się inne procedury obliczeniowe, dotyczące zarówno oceny nośności przekrojów' i nośności elementów, jak i wyznaczania sił wewnętrznych w konstrukcji.

Podział przekrojów na 4 klasy pozwala na dostosowanie (uzgodnienie) modeli fizycznych konstrukcji do ich modeli obliczeniowych.

Aby pręty można było obliczać zgodnie z zasadami przyjętymi w mechanice konstrukcji, narzuca się ich przekrojom takie wymogi wymiarowa, aby analizę ich wytężenia można prowadzić w stanie plastycznym (klasy 1 i 2), sprężystym (klasy 3) bądź nadkrytycznym

(klasy 4). Służą do tego warunki zapewnienia zdolności przekroju prętów' do obrotu. Wprowadzenie klas przekrojów umożliwia ścisłe powiązanie modeli fizycznych z metodami obliczania (wyznaczania sił wewnętrznych i wymiarowania) konstrukcji prętowych.

Na rys. 3.22 pokazano ścieżki równowagi statycznej zginanych przekrojów' klas D4, w' których można wyróżnić fazy' wytężenia: sprężystego OA, plastycznego BC, nadkrytycznego DG. W aspekcie wytrzymałości klasom przekrojów odpowiadają:

•    klasa 1 - nośność plastyczna M_pl (pełne uplastycznienie przekroju; przegub plastyczny o zdolności do obrotu plastycznego, który' umożliwia redystrybucję sił wewnętrznych w konstrukcji),

•    klasa 2 - nośność plastyczna M_p! (pełne uplastycznienie przekroju; przegub plastyczny o ograniczonej zdolności do obrotu plastycznego z powodu niesta-teczności jego ścianek),

•    klasa 3 - nośność sprężysta lub sprężysto-plastyczna M_cl (nośność ograniczona początkiem uplastycznienia strefy ściskanej; nie osiągają nośności plastycznej),

•    klasa 4 - nośność nadkrytyczna, efektywna M_eff( nośność z uwzględnieniem niestateczności miejscowej ścianek).

Rys. 3.22. Ścieżki równowagi statycznej elementów zginanych klas 1-h4

Graniczne smukłości ścianek dla poszczególnych klas są uzależnione od sposobu ich podparcia: obustronnego (ścianki przęsłowe) lub jednostronnego (ścianki wspornikowe), rozkładu naprężeń i gatunku

styczeń 2011

62 EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Blfildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH