Zwichrzenie ścianek uprawnienia budowlane

W belkach zginanych o kilku środnikach należy sprawdzać możliwość zniekształcenia ich konturu, pojawiającego się jako zwichrzenie ściskanych stopek i powiązanych z nimi środników. Jako przykład należy tu podać przypadki. Nie występuje tu obawa zwichrzenia belki jako całości, lecz poszczególnych jej części (program uprawnienia budowlane na komputer).

Ściskane stopki mogą ulec przesunięciu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny obciążenia z równoczesnym obrotem. Linia środkowa środnika nie może pozostać nieodkształcona, gdyż stopki rozciągane nie ulegają zwichrzeniu. Dostrzega się tu analogię do zjawiska niestateczności pasów ściskanych mostów z jazdą dołem, które są zabezpieczone przed wyboczeniem nie tężnikiem kratowym, lecz półramami. W rozpatrywanym przypadku przemieszczeniu bocznemu i obrotowi stopek ściskanych przeciwstawia się sprężyście środnik i stopka rozciągana.

Jednak w stosunku do niestateczności pasów mostu z jazdą dołem zagadnienie jest bardziej złożone, gdyż dochodzi tu obrót stopki ściskanej, co obniża wartość obciążenia krytycznego. Ta postać niestateczności może wystąpić tak w prętach, w których stopki ściskane nie mają bocznego podparcia, jak też między ich stężeniami podobnie jak przy zwichrzeniu prętów jako całości. Przybliżony sposób obliczenia naprężeń krytycznych jest podany w pracy, jak również w projekcie francuskich wytycznych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Oblicza się stałą sprężystego oddziaływania odcinka długości 1 cm, obciążonego dwiema przeciwnie skierowanymi siłami o wielkości 1 kG, a przyłożonymi na wysokości skrajnych włókien stopek ściskanych. Stałą sprężystego oddziaływania nazywa się wartość każdej z tych sił, dobraną w taki sposób, aby przemieszczenia 5 punktów ich przyłożenia były równe jedności przy równoczesnym założeniu, że końce stopki rozciąganej nie ulegają przemieszczeniu.

Przedstawiony tok obliczeń, oparty na wielu upraszczających założeniach, nie jest zbyt dokładny. Dokładniejszy sposób obliczeń został podany w uzupełnieniu do amerykańskiej instrukcji (uprawnienia budowlane).

Stateczność miejsca ścianek

Stateczność miejsca ścianek przy obciążeniach skupionych. Pręty obciążone prostopadle do ich osi podłużnej zazwyczaj sprawdzane są na naprężenia normalne równoległe do tej osi. Natomiast naprężenia normalne prostopadłe do podłużnej osi belki są najczęściej pomijane. Tylko w przypadku działania dużych sił skupionych lub wysokich środników w elementach zwykłych konstrukcji stalowych stosuje się usztywnienia lub sprawdza ich wpływ na wytrzymałość i stateczność ścianek. Siły skupione czynne lub reakcje podpór powodują w ściankach kształtowników giętych na zimno z blach znaczne spiętrzenie naprężeń normalnych (program egzamin ustny). Ze względu na to, że półki lub środniki tych kształtowników są cienkie, należy sprawdzać wpływ tych naprężeń na ich stateczność lub stosować żebra usztywniające.

Jednak wykonywanie usztywnień zwiększa koszty konstrukcji, a niejednokrotnie nie zapewnia wystarczającej nośności elementu. Istnienie zaokrągleń w narożach między półkami a środnikiem jest przyczyną powstawania mimośrodów przy przekazywaniu obciążeń z jednej ścianki na drugą. Różnorodność form kształtowników, jak również sposób przykładania obciążeń skupionych przyczynia się do tego, że w pewnych przypadkach te mimośrody powodują wzrost obciążenia krytycznego, w innych zaś jego zmniejszenie (opinie o programie).

Teoretyczne ujęcie jest utrudnione również tym, że rozkład naprężeń jest bardzo nierównomierny i zmieniający się przy uwzględnieniu cech niesprężystych materiału. Stąd też wystarczająco ogólne wnioski można było wyciągnąć tylko z licznych badań eksperymentalnych. W instrukcji amerykańskiej podano sposób sprawdzenia omawianego zagadnienia. Odpowiednie wzory dostosowano do przepisów polskich.

Rozróżnia się dwa rodzaje rozmieszczania obciążenia skupionego (segregator aktów prawnych).
a) Reakcja skrajnej podpory, obciążenie skupione na końcu wspornika, jak również obciążenie skupione przyłożone w pobliżu podpory w takiej odległości, że odstęp mierzony wzdłuż belki między punktami działania tego obciążenia i reakcji podpory jest mniejszy od 1,5h.
b) Reakcje podpór pośrednich, reakcje podpory skrajnej od strony wspornika i obciążenia skupione położone w odległości większej niż 1,5h.

Należy zwrócić uwagę na to, że chociaż, zgodnie z pojęciem statyki, mówi się o obciążeniu skupionym, to jest ono jednak przyłożone na małym odcinku belki i odstęp 1,5h mierzy się między skrajnymi punktami tych odcinków (promocja 3 w 1).

Płaszczyzna przyłożenia obciążenia może pokrywać się z osią środnika lub nie.