Środnik w ściskaniu poprzecznym

Komponent środnik w ściskaniu poprzecznym jest szczegółowo badany. W Eurokodzie jest uwzględniony w kilku miejscach:

• EN 1993-1-8, pkt 6.2.6.2
• EN 1993-1-5, pkt 6

W AISC 360-22 znajdują się postanowienia dotyczące lokalnego uplastycznienia środnika w J.10.2, lokalnego zgniecenia środnika w J.10.3 oraz wyboczenia środnika przy ściskaniu w J.10.5.

Przyjmuje się, że boczne wyboczenie środnika jest konstrukcyjnie zabezpieczone i nie jest tu analizowane.

Stwierdzono znaczące różnice między samymi rozwiązaniami analitycznymi, a jeszcze większe między wynikami analitycznymi i numerycznymi. Wyniki GMNIA z zwalidowanym modelem ANSYS złożonym z bryłowych elementów skończonych są uznawane za najbliższe rzeczywistości.

Analizowanych jest kilka przypadków, a mianowicie wpływ:

• granicy plastyczności
• amplitudy imperfekcji
• grubości płyt obciążających
• zaokrągleń między środnikiem a pasem
• nieusztywnionego końca
• siły normalnej w elemencie ściskanym poprzecznie
• grubości płyty czołowej, przez którą przyłożone jest poprzeczne obciążenie ściskające
• obciążenia poprzecznego przyłożonego tylko do jednego pasa

Główne wnioski są następujące:

• Wyboczenie następuje znacznie później niż przyjmują normy.
• Współczynnik wyboczenia 3 z LBA jest odpowiednią granicą. Nośności wyznaczone metodą GMNIA nie są niższe niż 95% nośności MNA dla zdecydowanej większości przypadków przy współczynniku LBA wyższym niż 3.
• Nośność przekrojów spawanych według norm wydaje się być niedoszacowana.
• Najbardziej odpowiednia siatka to środnik podzielony na 12 elementów. Model powłokowy IDEA StatiCa odpowiada modelom bryłowym ANSYS z gęstą siatką z wystarczającą dokładnością.

Pełny raport w załączonym pliku PDF: