Wyznaczanie sprężystego momentu krytycznego na zwichrzenie belki dwuteowej

Zginana belka może utracić stateczność ogólną lub miejscową środnika bądź pasa ściskanego w zależności od rodzaju i sposobu obciążenia, kształtu i cech geometrycznych przekroju poprzecznego, długości, warunków podparcia czy też pośrednich więzów sprężystych. Przy ocenie nośności przekroju belki, należy wyznaczyć moment krytyczny zwichrzenia tj. utraty płaskiej postaci zginania ze skręceniem względem osi wzdłużnej. Tylko dla przypadku obciążenia stałym momentem gnącym znane jest rozwiązanie analityczne w postaci zamkniętej [1]. Inne przebiegi momentów gnących są uwzględniane we wzorze analitycznym poprzez współczynnik C1 [4]. W pracy przedstawiono rozwiązanie analityczne, zamieszczone w normie [4] ENV 1993-1-1: Eurocode 3 do wyznaczania momentu krytycznego zwichrzenia oraz metodą elementów skończonych z zastosowaniem elementu belkowego na zwichrzenie i powierzchniowego powłokowego. Dla obciążenia siłą skupioną zamieszczono porównanie wyników momentu krytycznego zwichrzenia z obliczeń z wartością wyznaczoną doświadczalnie. Zestawiono również wyniki obliczeń z zamieszczonych metod obliczeń. W literaturze krajowej znane są opracowania z wynikami badań doświadczalnych, wykonanymi przez m.in. prof. J. Żmuda [2].

An analytic solution that served for formulation of the formulas contained in PN-90/B-03200 and PN-EN 1993-1-1: 2006 standards for determination of the lateral buckling moment is presented in the paper. The values of that moment were verified by getting a solution with use of Finite Element Method and by experimental measurements. A laboratory stand for testing lateral buckling of I-shaped beam 80 is shown. The results from measurements served for determination of the lateral buckling moment and the obtained value was compared to the results from the formulas and from the FEM program calculations.