VI. Konstrukcje metalowe

10. Elementy wielogałęziowe w konstrukcjach stalowych.

Ściskane osiowo elementy wielogałęziowe stosuje się podobnie jak pręty pojedyncze: jako słupy, pręty kratownic, stężeń. Elementy wielogałęziowe wykonuje się na ogół z zestawu kształtowników walcowanych.

Gałęzie słupów złożonych łączy się wzajemnie przewiązkami lub skratowaniami, co zapewnia współpracę elementów składowych (gałęzi). Przewiązki rozmieszcza się regularnie, przyjmując nieparzystą liczbę przedziałów (odstępów). Przewiązki pośrednie powinny mieć szerokość
, a skrajne co najmniej
. W obliczeniach elementów dwugałęziowych, które należą do najczęściej stosowanych prętów złożonych, zakłada się, że oś x przecina materiał gałęzi (oś materialna), a oś y zwana osią swobodną (niematerialną), jest równoległa do elementów składowych, czyli gałęzi.

Przy sprawdzaniu stateczności elementów wielogałęziowych należy przyjmować smukłość zastępczą λ_m i określony dla niej współczynnik wyboczeniowy φ wg krzywej niestateczności b lub wg krzywej właściwej dla λ_, gdy λ_m = λ

Przykłady konstrukcyjne elementów wielogałęziowych:

W elementach wielogałęziowych może nastąpić ogólna utrata stateczności lub lokalne wyboczenie gałęzi między przewiązkami. Aby zabezpieczyć się przed lokalnym wyboczeniem w słupach wielogałęziowych dobiera się smukłość gałęzi (rozstaw przewiązek lub skratowanie) mniejszą od ogólnej smukłości pręta. Mimo to norma nakazuje uwzględnić wpływ lokalnej utraty stateczności pojedynczego pręta między przewiązkami (skratowaniem) w sposób jak dla przekroju klasy 4. Tak więc, bez względu na klasę przekroju pręta, należy uwzględnić współczynnik ψ w każdym pręcie złożonym:

- dla przekrojów klasy 1, 2, 3 przyjmuje się ψ = φ, gdzie φ₁ oznacza współczynnik wyboczeniowy ustalony dla pojedynczej gałęzi.

- dla przekrojów klasy 4 przyjmuje się jako ψ mniejszą z wartości φ₁ i φ_p, przy czym φ_p jest współczynnikiem niestateczności miejscowej.

Zastępczą siłę poprzeczną przyjęto wg normy w sposób uproszczony, stałą na całęj długości pręta, w zależności od obciążenia zewnętrznego, wg wzorów:

lub

Jeżeli na pręt wielogałęziowy, oprócz obciążenia osiowego N, działa obciążenie zewnętrzne, wywołujące siłę poprzeczną o wielkości maksymalnej V (pręt mimośrodowo ściskany), to przewiązki i skratowania należy sprawdzić na siłę poprzeczną
, przy czym musi być ona większa od
.

Gdy siły poprzecznej nie ma przyjmuje się wartość
.

Połączenia przewiązek z gałęziami projektuje się jako spawane, nitowe lub śrubowe cierne (wyjątkowo stosuje się połączenia śrubowe pasowane).

---