66 (197)

cych, a przed osiągnięciem nośności granicznej układu, przekroje poprzeczne powinny być skutecznie stabilizowane stężeniami. Powinny one być zdolne do przeniesienia sil bocznych i momentów skręcających towarzyszących plastycznemu odkształceniu elementu. Skuteczną stabilizację elementu w przypadku:

*    zginania lub zginania z siłą podłużną przez usztywnienie obu pasów można zrealizować za pomocą bocznego stężenia pasa ściskanego oraz stężenia przeciwskrętnego, zapobiegającego bocznemu przemieszczeniu się (np. z zastosowaniem zastrzałów jak na rys. 3.36),

•    zginania lub zginania z rozciągającą siłą podłużną, gdy pas ściskany przylega do płyty' stropowej, uzyskuje się za pomocą przeciwskrętnego stężenia pasa ściskanego (np. przez połączenie pasa z płytą jak na rys. 3.37); w przypadku przekroju dwuteowego (I i H) należy zapobiegać dystorsji przekroju w miejscach przegubów plastycznych (np. za pomocą żeber usztywniających środnik i pas ściskany).

Rys. 3.36. Przykład typowego, sztywnego stężenia przeciwskrętnego rygla ramy

Rys. 3.37. Przykład stężenia bocznego płytą stropową ściskanego pasa dźwigara

W miejscach przegubów plastycznych każdy element pośredni (np. zastrzał) oraz jego połączenie z pasem ściskanym (np. połączenie śrubowe) powinny być zwy-miarowane na lokalną siłę działającą w płaszczyźnie pasa prostopadle do środnika. Jej wartość należy przyjmować nie mniejszą od 2,5% siły' podłużnej obliczonej ze wzoru (3.27) i z pominięciem innych obciążeń.

Gdy połączenie stężenia w miejscu przegubu jest utrudnione, to zaleca się realizować je w odległości nie większej niż h/2, gdzie h wysokość stężanego elementu.

Projektując tężnik. oprócz obliczeń sprawdzających ze względu na imperfekcje, należy dodatkowo wykazać, że ma on nośność wystarczającą do przeniesienia lokalnych sił O_m, wynikających z oddziaływania elementów stabilizowanych w miejscu przegubów plastycznych o wartości:

q =l_i5tt *£*L,    (3.81)

gdzie:

N_fEd- siła podłużna w pasie ściskanym elementu stabilizowanego w miejscu przegubu plastycznego, a_m - według (3.25).

Można przyjąć, że element nie jest narażony na zwichrzenie, jeśli rozstaw stężeń nie przekracza granicznej długości segmentu L_!labk. W przypadku segmentu dwuteowego o stały™ przekroju oraz h /    40e, obciążo

nych liniowm zmiennym momentem zginającym i ewentualnie niezbyt dużą siią podłużną, graniczną długość segmentu ustala się ze wzorów"

L_s,abie = 35ci_t■ gdy 0,625 stp< ] .    (3.82)

L_slablc = (60 - 40ę) EL gdy -isęs 0,625, (3.83) gdzie:_

£ =    (f_y w N/mm²)

Jy

M_Fj -

if) = —- stosunek momentów’ zginających na Mpi.Rd końcach segmentu, i_z - mniejszy promień bezwładności przekroju.

Wzór ten zachowuje ważność pod warunkiem, że element w miejscu przegubu plastycznego jest stężony zgodnie z zaleceniami w PN-EN 1993-1-1.

Rozstaw' L dyskretnych stężeń bocznych zapobiegających zwichrzeniu w pobliżu przegubów' plastycznych belek powinien spełniać w-'arunek:

gdzie:

N_Ed - obliczeniowa siła ściskająca w elemencie,

A - pole przekroju w elemencie,

W_ply - wskaźnik oporu plastycznego,

I_T - moment bezwładności przy skręcaniu swobodnym,

f - granica plastyczności stali,

C, - współczynnik uwzględniający warunki obciążenia i podparcia segmentu na końcach (można przyjmować

C, = 1,0).

3.7.7. Nośność graniczna elementów złożonych o pasach równoległych

Prętami złożonymi (w'ielogałęziow'ynń) nazywa się ustroje składające się Z kilku (najczęściej dwmch) gałęzi, połączonych przewiązkami lub skratowaniami (rys. 3.38b i c). Odległość między przewiązkami lub węzłami wykratowań a nazywa się przedziałem. Takie pręty z przewiązkami (rys. 3.38c) projektuje się najczęściej, gdy są one tylko ściskane osiowo. W przypadku ich dodatkowego wytężenia siłą poprzeczną i/lub momentem zginającym gałęzie łączy się wykratowaniem (rys. 3.38b).

Z powodu braku ciągłości konstrukcyjno-materiałowej wszystkie rodzaje prętów złożonych charakteryzuje mała sztywność (duża podatność) przekroju poprzecznego na ścinanie. W związku z tym w' obliczeniach prętów złożonych uwzględnia się zawsze sztywność przekroju na ścinanie. Wg PN-EN 1993-1-1 sztywność na ścinanie pręta złożonego oznacza się S_v (S_r = GAJ).

W miejscach

przegubów

plastycznych,

które powstają

w procesie

redystrybucji

momentów

zginających,

a przed

osiągnięciem

nośności granicznej

układu, przekroje

poprzeczne

powinny być

skutecznie

stabilizowane

stężeniami.

styczeń 2011

EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Buildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH 73