Konstrukcje projektowane

Konstrukcje projektowane z wykorzystaniem rezerwy plastycznej mogą mieć połączenia podatne, obliczane na siły występujące w węźle, lub połączenia mało podatne o nośności nie mniejszej niż elementy łączone. Podatność tych połączeń ograniczana jest w stanach granicznych użytkowania i nośności. Zarówno połączenia podatne, jak i mało podatne powinny mieć zdolność do obrotu, umożliwiającą utworzenie się odpowiedniej liczby przegubów plastycznych w konstrukcji. Zalecane jest, aby przeguby tworzyły się nie w połączeniach, ale w pewnej od nich odległości (program uprawnienia budowlane na komputer).

Należy pamiętać, że wymagana nośność i zdolność do przemieszczeń może być uzyskana tylko po zabezpieczeniu połączenia przed utratą stateczności oraz przed nagłym zniszczeniem w wyniku pęknięcia kruchego lub zmęczeniowego.
Zbyt duża sztywność połączeń nie jest korzystna również w konstrukcjach projektowanych w stanie sprężystym (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Połączenia powinny mieć bowiem pewną rezerwę cięgliwości, pozwalającą w stanie poprzedzającym zniszczenie na wyrównywanie się sił zarówno w samym złączu, jak i w całym ustroju. Wymaganie to, dotyczące łączników i połączeń, zwiększa bezpieczeństwo konstrukcji, stwarzając zapas energii sprężystej na wypadek nagłego przeciążenia lub sygnalizując stan przedawaryjny widocznymi przemieszczeniami. W prawidłowo zaprojektowanych połączeniach granica plastyczności w przekrojach części łączonych (nakładkach, blachach czołowych i węzłowych) powinna być więc osiągana przed wystąpieniem stanu granicznego nośności łączników (uprawnienia budowlane).

Dla najprostszego przypadku rygla ramy, obciążonego równomiernie, wymagania sztywności i zdolności do obrotu węzłów podporowych przy wykorzystaniu rezerwy plastycznej można przedstawić następująco kąt obrotu węzła ze względu na sztywność wymaganą podczas użytkowania. Wybór właściwych rodzajów połączeń i łączników dokonywany jest w oparciu o znajomość ich cech, zależnie od wymagań stawianych węzłom ustroju konstrukcyjnego podczas montażu i użytkowania oraz w stanie granicznym nośności. Podstawowe cechy połączeń wymienione. Kryteria oceny nośności, sztywności i zdolności do przemieszczeń połączeń na śruby, nity lub sworznie. Informację dodatkową stanowi porównanie nośności śrub klasy 4.8, 8.8 i 10.9 oraz nitów o średnicy 20 mm. Umożliwia ono ocenę nośności różnego rodzaju połączeń i łączników (program egzamin ustny).

Ramy o węzłach sztywnych

Ogólny pogląd na sztywność i zdolność do przemieszczeń połączeń śrubowych i nitowych, obciążonych prostopadle do osi łączników, dają zależności pomiędzy obciążeniem a odkształceniem (opinie o programie).
Zdolność do przemieszczeń prawidłowo zaprojektowanych połączeń ścinanych powinna zależeć od odkształceń części łączonych w przekroju netto, a nie od odkształceń łączników. Sprężenie tę zdolność zmniejsza, natomiast zwiększa sztywność połączeń. Dobór połączeń o odpowiedniej sztywności jest bardzo ważny przy projektowaniu układów ramowych.
Jako najczęściej stosowane schematy statyczne szkieletów konstrukcyjnych można wymienić:
- szkielety o węzłach przegubowych, w których obciążenia poziome przenoszą stężenia, ramy o węzłach półsztywnych,
- szkielety, których węzły traktowane są jako przegubowe przy obciążeniach pionowych i jako sztywne przy obciążeniach poziomych,
- ramy o węzłach sztywnych (segregator aktów prawnych).

We wszystkich przypadkach z wyjątkiem pierwszego, w związku z koniecznością ograniczania przemieszczeń konstrukcji, wymagana jest odpowiednia sztywność połączeń.
Wymagania dotyczące sztywności i zdolności do przemieszczeń połączeń można sprecyzować tylko dla ustroju konstrukcyjnego o określonym schemacie statycznym i obciążeniu. Wpływ podatności połączeń na przemieszczenia ustroju może być obliczany przy założeniu, że rygle na odcinku od osi węzła do lica słupa mają moment bezwładności równy momentowi bezwładności połączenia, obliczonemu ze wzoru, lub też, że węzły mają sztywność odpowiadającą określonej doświadczalnie sztywności połączeń (promocja 3 w 1).