Wybór metody obliczania uprawnienia budowlane

W chwili obecnej nie ma opracowanej jednej ogólnej metody obliczania prętów cienkościennych (program uprawnienia budowlane na komputer).

Trzeba również powiedzieć, że taka metoda byłaby dla celów praktycznych nieprzydatna ze względu na jej skomplikowane wzory i żmudne obliczenia. Dlatego też obecnie znajduje zastosowanie przede wszystkim teoria pręta cienkościennego Własowa i teoria nośności nadkrytycznej (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Obydwie metody są uzupełniane cząstkowymi rozwiązaniami dotyczącymi zagadnień szczególnych, jak np. zmiany krzywizny profilu, wpływu obciążeń skupionych na nośność ścianki, innych form stateczności niż powszechnie znane wyboczenie, wybrzuszenie i zwichrzenie.

W zwykłych konstrukcjach stalowych te zagadnienia szczególne są z reguły pomijane (uprawnienia budowlane). W elementach lekkich z kształtowników giętych mogą one natomiast mieć niejednokrotnie decydujący wpływ na nośność.
Teoria Własowa jest niezależna od kształtu profilu. Jej stosowanie, oprócz uzupełnienia wspomnianymi rozwiązaniami szczególnymi, wymaga sprawdzenia stateczności lokalnej ścianek pręta. Jest to metoda pracochłonna w obliczeniach, a jej stosowanie wymaga dobrej znajomości teorii.
Teoria nośności nadkrytycznej w postaci najlepiej opracowanej przez Wintera znajduje zastosowanie do profilów złożonych ze ścianek płaskich, które są połączone pod kątem prostym lub niewiele różniącym się od prostego. Nie jest to zatem metoda ogólna, lecz dostosowana do prętów o profilach spotykanych najczęściej w konstrukcjach budowlanych (program egzamin ustny). Przy stosowaniu tej metody należy oprócz wprowadzenia uzupełnień wspomnianymi rozwiązaniami szczególnymi sprawdzić jeszcze zwichrzenia według teorii Własowa. Jest to metoda nieskomplikowana w obliczeniach.

Teoria pręta cienkościennego. Według Własowa za pręty cienkościenne należy uważać wszelkie długie pryzmatyczne lub walcowe powłoki charaktery żujące się tym, że ich długość, szerokość i grubość są wyrażone wielkościami różnych rzędów, a mianowicie grubość ścianki jest mała w stosunku do któregokolwiek innego wymiaru przekroju poprzecznego (tj. szerokości ścianki), te zaś wymiary są małe w stosunku do długości pręta. Warunkom tym odpowiada wiele ustrojów budowlanych lub ich prętów, a w całej rozciągłości odnoszą się one do kształtowników giętych (opinie o programie).

Cechą charakterystyczną prętów cienkościennych jest to, że podczas skręcania doznają one odkształceń podłużnych zwanych spaczeniem (deplanacją) i proporcjonalnych do tych odkształceń naprężeń normalnych. Naprężenia te mogą osiągać w wielu przypadkach bardzo duże wartości. Również w licznych przypadkach naprężenia te nie znikają szybko wzdłuż pręta od miejsca przyłożenia obciążenia, wskutek czego nie można ich pomijać zgodnie z zasadą de Saint-Venanta.

Pręty pryzmatyczne

Wlasow zastrzega, że nie można podać jednoznacznej granicy między prętami pryzmatycznymi o przekroju pełnym a prętami cienkościennymi. I tak pręt cienkościenny, który ma sztywny profil zamknięty, w wielu przypadkach może być przy skręcaniu rozpatrywany jako pręt pryzmatyczny o przekroju pełnym. Powstające w takim pręcie dodatkowe podłużne naprężenia normalne mają często charakter naprężeń lokalnych, a wówczas zgodnie z zasadą de Saint-Venanta mpżna je pomijać. Nie można tego czynić natomiast w przypadku prętów o profilu otwartym i prętów:
a) profilu zamkniętym, których przekrój nie jest zbyt sztywny (segregator aktów prawnych).
Ustalenie kryteriów ilościowych przy klasyfikacji elementów konstrukcji jako prętów cienkościennych jest niemożliwe.
b) teorii uzyskano w problemach stateczności ogólnej, ta zaś z praktycznego punktu widzenia jest najważniejsza w elementach konstrukcji z kształtowników giętych.

Teoria pręta cienkościennego opiera się na założeniu hipotetycznym tzw. sztywnego konturu. Założenie to praktycznie należy rozumieć w ten sposób, że pod obciążeniem granicznym w ściankach powstaje taki stan naprężeń, który nie powoduje utraty stateczności lokalnej tych ścianek.
Teoria nośności nadkrytycznej. Na zupełnie przeciwstawnym założeniu opiera się teoria nośności nad krytycznej (promocja 3 w 1).

Stwierdzono, że osiągnięcie naprężenia krytycznego cienkiej ścianki wytężonej w płaszczyźnie środkowej nie powoduje utraty jej zdolności do dalszego przenoszenia obciążeń, jeżeli jedna lub więcej jej krawędzi podłużnych pozostają nadal proste.