Mi a kifordulás, és mi okozza?
A kifordulás (LTB) egy alátámasztás nélküli gerenda alakváltozása, amely az alkalmazott terhek hatására a hossztengelyétől elmozdulva jön létre – ez oldalirányú elmozdulást és elfordulást (csavarodást) is jelent.
Az alátámasztás nélküli acélgerendák olyan gerendák, amelyek nyomott övének szabadon van lehetősége oldalirányban elmozdulni és elfordulni. Ha ezt az elméletet egy egyszerűen alátámasztott gerendára alkalmazzuk, akkor a nyomott öv a felső öv. Amint ez az öv oldalirányban elhajlik, a húzott öv próbálja egyenesen tartani a gerendát, és a gerenda oldalirányú hajlása miatt „visszaállító” erők keletkeznek. Ezek az erők azonban önmagukban nem tudják egyenesen tartani a gerendát. A gerenda kifordulással szembeni ellenállását a visszaállító erők és a húzott övben lévő húzóerők oldalirányú komponense határozza meg.
A nyomott és húzott övek közötti kölcsönhatás arra kényszeríti az alátámasztás nélküli gerendát, hogy elcsavarodjon. Az ezzel a csavarodással szembeni ellenállás a gerenda keresztmetszetének torziós ellenállásától függ. A nagyobb övvastagságú gerendáknak például nagyobb a torziós ellenállása, mint a kisebb övvastagságúaknak, azonos magasság esetén. Léteznek olyan más keresztmetszetek is, amelyek nagyobb ellenállást biztosítanak (RHS/SHS), és ezeket gyakran olyan esetekben alkalmazzák, amikor viszonylag nagy fesztávokra van szükség a függőleges teher átvitelére (pl. összecsukható ajtókat tartalmazó nyílásoknál), amelyek hajlamosak a síkon kívüli erőhatásokra.
Ahhoz, hogy lássa, hogyan alakul ki a kifordulási tönkremenetel, tekintse meg ezt a videót.
Milyen tényezők befolyásolják a kifordulást?
Három fő tényező van:
- A teher alkalmazásának helye
- A nyomatéki eloszlás
- A végtámasz-kialakítás
A terhek alkalmazásának helye
A kifordulás hatását a teher alkalmazási helye és a gerenda keresztmetszetének nyírási középpontja közötti távolság határozza meg. A keresztmetszet hajlamosabb a kifordulásra, ha a terhet a nyírási középpont felett alkalmazzák. A hatás kisebb, ha a terhet a nyírási középpont mentén alkalmazzák, és ha alatta alkalmazzák, akkor a gerendának kevés esélye van a kifordulásra.
[Megjegyzés] A nyírási középpont a gerenda keresztmetszetének azon pontja, ahol az alkalmazott terhek nem okoznak csavarodást. Ez a keresztmetszettől függ. Szimmetrikus keresztmetszet esetén a nyírási középpont és a súlypont megegyezik. Aszimmetrikus keresztmetszet esetén ezek eltérhetnek egymástól. A nyírási középpont kiszámítása bármely adott keresztmetszet esetén némi matematikai számítást igényel, de szerencsére a mérnökök szoftvereket használnak, és táblázatokra is támaszkodhatnak!
A nyomatéki eloszlás
Az a keresztmetszet, amelynek hossza mentén egyenletes a nyomaték, kisebb kihajlási ellenállással bír, mint egy eltérő nyomatéki eloszlású keresztmetszet.
A végtámasz-kialakítás
A gerenda keresztmetszetének kifordulással szembeni ellenállása nő, ha a végtámaszok jobban be vannak fogva. Vegyünk példaként egy alátétkövön nyugvó gerendát, szemben egy betonfalba beépített gerendával. Az utóbbi esetben a végeknél nagyobb a befogás, mint az előbbinél. Az egyik szabadon elfordulhat, a másik nem.
Méretezési megfontolások
A hatékony oldalirányú megtámasztás biztosítása jelentősen befolyásolhatja a gerenda méretét. A megtámasztás teljes mértékben elérhető egy beton pályalemez együttdolgozó hatásával. Részleges megtámasztás közbenső gerendák alkalmazásával érhető el. Megfelelő méretű és megfelelően elhelyezett merevítés (dúcolás) is alkalmazható.
Ez mind rendben van a szerkezeti elem méretezése szempontjából, de mi történik a kapcsolat méretezésekor?
A tényleges reakcióerők a kifordulás elleni megtámasztástól függetlenül ugyanazok maradnak, de a szerkezeti elem ennek a megtámasztásnak köszönhetően további befogást kap. Ha ezt nem vennénk figyelembe, a kapcsolat méretezése túlbecsült lenne.
Az IDEA StatiCa (22.0-s verzió) új verziójában bevezettünk egy új műveletet – Lateral Torsional Restraint (kifordulás elleni megtámasztás) –, hogy felhasználóink figyelembe vehessék ezt, ha szükséges.
Tudjon meg többet a Lateral Torsional Restraint funkcióról. Ez a művelet elkerüli a szerkezeti elem csavarodását a kapcsolatban, és lehetővé teszi a gazdaságosabb méretezést a szükséges biztonság megtartása mellett.
Kezdje el próbaidőszakát még ma, és élvezze 14 napig a teljes hozzáférés és szolgáltatások előnyeit ingyenesen.
INGYENES PRÓBAVERZIÓ INDÍTÁSA