PODSTAWY STATECZNOŚCI STALOWYCH KONSTRUKCJI PRĘTOWYCH

W podręczniku przedstawiono wybrane metody analizy stateczności stalowych konstrukcji prętowych.
W pierwszym rozdziale omówiono charakterystyczne cechy utraty stateczności konstrukcji, wyjaśniono pojęcie teorii I i II rzędu oraz podano podstawowe wiadomości dotyczące wyboczenia pojedynczego pręta w ujęciu Eurokodu 3 [41].
Drugi – główny – rozdział podręcznika poświęcono zastosowaniu metody elementów skończonych (MES) do zagadnień wyboczenia giętnego konstrukcji prętowych. Wyprowadzono macierz sztywności pręta z uwzględnieniem zarówno siły normalnej, jak i podatności przekroju pręta na ścinanie. Omówiono kilka praktycznych metod wyznaczania obciążenia krytycznego ustroju prętowego oraz wskazano na ich zalety i wady.
W trzecim rozdziale przedstawiono przybliżone metody wyznaczania obciążenia krytycznego ze szczególnym uwzględnieniem mało znanej w kraju metody ugięć, która jest prosta w zastosowaniach praktycznych i prowadzi do wyników obarczonych niewielkimi błędami.
W czwartym rozdziale omówiono zagadnienie stateczności ram o węzłach podatnych. Uwzględniono tu zarówno podatne węzły wewnętrzne (łączące rygle ze słupami), jak i zewnętrzne węzły podporowe, w postaci stóp fundamentowych spoczywających na podłożu gruntowym. Wykazano, że węzły podatne mogą się przyczyniać do znacznego zmniejszenia obciążenia krytycznego ramy.
Piąty rozdział jest poświęcony obliczeniom wytrzymałościowym w ujęciu teorii II rzędu. Jest to alternatywny, rekomendowany w [41], sposób projektowania konstrukcji stalowych, z uwzględnieniem wstępnych imperfekcji ustroju.
Pracę kończą dwa załączniki. Pierwszy zawiera wartości współczynników macierzy sztywności elementu w ujęciu teorii II rzędu, a drugi – obciążenia krytyczne i długości wyboczeniowe wybranych konstrukcji prętowych.
Celem autora było napisanie przystępnego podręcznika, w związku z czym każde nowo omawiane zagadnienie jest zilustrowane odpowiednio dobranymi przykładami liczbowymi, ułatwiającymi zrozumienie wykładanego materiału.

SPIS TREŚCI

Przedmowa

1. Wiadomości wstępne
1.1. Charakterystyka utraty stateczności
1.2. Pojęcie teorii I i II rzędu
1.3. Stateczność giętna pojedynczego pręta
1.3.1. Podstawy teoretyczne
1.3.2. Nośność ściskanego pręta według EC 3

2. Zastosowanie MES do analizy stateczności
2.1. Macierz sztywności elementu w ujęciu teorii II rzędu
2.1.1. Podatność przekroju pręta na ścinanie
2.1.2. Macierz sztywności elementu ustroju płaskiego
2.2. Transformacje wielkości geometryczno-statycznych
2.3. Globalna macierz sztywności ustroju
2.4. Obliczanie przemieszczeń i sił wewnętrznych
2.5. Metody analizy stateczności
2.5.1. Metoda wyznacznikowa
2.5.2. Metoda oparta na wartościach własnych macierzy sztywności
2.5.3. Metoda oparta na kryterium deformacyjnym

3. Przybliżone metody wyznaczania obciążenia krytycznego
3.1. Metoda energetyczna
3.2. Metoda ugięć
3.2.1. Ustroje typu perfekt
3.2.2. Ustroje typu imperfekt
3.2.3. Pręty o zmiennym momencie bezwładności

4. Ramy o węzłach podatnych
4.1. Wprowadzenie
4.2. Podatne połączenie rygli ze słupami
4.3. Podatne węzły podporowe
4.4. Macierz sztywności elementu o węzłach podatnych
4.5. Przykłady zastosowań

5. Obliczenia w ujęciu teorii II rzędu
5.1. Wprowadzenie
5.2. Przykłady zastosowań

Literatura

Załącznik 1

Załącznik 2