Analiza stabilnosti okvirnih nosača

Analiza stabilnosti okvirnih nosača

Ispitivanje uzroka kolapsa pojedinih građevinskih konstrukcija, posebno kada su u pitanju čelične konstrukcije, pokazalo je da je često do toga dolazilo usled loma pritisnutih elemenata konstrukcije. Ovi elementi doživeli su „prevremeni“ lom tako da je i pre dostizanja dopuštenih napona došlo do iscrplјenja njihove nosivosti. Može se generalno reći da kod najvećeg broja pritisnutih čeličnih štapova granična nosivost nije uslovlјena kriterijumom nosivosti već kriterijumom stabilnosti.
Analiza stabilnosti čeličnih okvirnih konstrukcija često je ograničena na analizu u elastičnom domenu, iako se većina njihovih pritisnutih stubova ponaša neelastično u fazi izvijanja. Većina aktuelnih propisa za proračun takvih konstrucija dozvolјava neelastično ponašanje, ali se generalno retko sprovodi proračun stabilnosti u neelastičnoj oblasti.
U okviru ovog istraživanja, formulisana je metoda za proračun kritičnog opterećenja i efektivne dužine izvijanja okvirnih konstrukcija koje se zasnivaju na analizi globalne stabilnosti. Zatim se, na osnovu toga mogu odrediti sve potrebne vrednosti i za svaki pojedinačni pritisnuti element. S obzirom da mnogi stubovi pokazuju neelastično ponašanje u fazi izvijanja, predloženi postupak takođe i ovo uzima u obzir.
Teorijska i numerička analiza se obavljaju primenom teorije tangentnog modula. Naime, pri svakom inkrementu opterećenja, u štapovima gde je prekoračena granica proporcionalnosti, mora da se promeni i krutost štapa, pa se zato koristi novi tangentni modul Et za taj štap. U proračunu su primenjene neke od najčešće korišćenih veza između modula elastičnosti i tangetnog modula.
Za potrebe ovog istraživanja razvijen je odgovarajući kompjuterski program za analizu stabilnosti okvirnih nosača u elastičnoj i neelastičnoj oblasti. Algoritam za proračun koji je implementiran u ovom kodu zasniva se na primeni matrica krutosti koje su izvedene korišćenjem tangentnog modula. Time je omogućeno praćenje fenomena gubitka stabilnosti okvirne konstrukcije i u plastičnoj oblasti i direktno određivanje kritične sile pri njenom kolapsu.

Publikacije