of 10 /10
Profile din oţel formate la rece cu secţiune închisă 9.1. Generalităţi Comportarea la flambaj a profilelor închise cu pereţi subţiri este cu atât mai bună cu cât materialul este mai depărtat de axa neutră. Pentru o secţiune cu o arie constantă se poate considera că alegerea unei variante mai economice conduce la profile de mai mari dimensiuni (lăţime şi înălţime) pentru secţiuni rectangulare sau de un diametru mai mare la secţiuni circulare, în asociaţie cu o grosime redusă a pereţilor. Grosimea redusă a pereţilor rezultată din calcule poate conduce însă la fenomenul de instabilitate specific secţiunilor suple şi anume, voalarea pereţilor. În tab. 9.1, 9.2 si 9.3 sunt prezentate rapoartele limită pentru pereţii ce alcătuiesc secţiunile transversale ale profilelor închise, rectangulare şi circulare. În plus, în cazul profilelor reale apar fenomene de interferenţă între voalare şi flambajul barei datorită imperfecţiunilor inerente fabricării industriale, rezultatul fiind antrenarea unei combinaţii a două fenomene de instabilitate însoţite de o diminuare a sarcinii critice considerate pentru cazurile de instabilitate luate separat. În consecinţă secţiunile de ţevi care prezintă acest tip de comportament sunt considerate ca aparţinând clasei 4.

Flambaje Tevi Cu Pereti Subtiri

Embed Size (px)

Text of Flambaje Tevi Cu Pereti Subtiri

Profile din o el formate la rececu sec iune nchis 9.1. GeneralitiComportarea la flambaj a profilelor nchise cu perei subiri este cu att mai bun cu ct materialul este mai deprtat de axa neutr. Pentru o seciune cu o arie constant se poate considera calegereaunei variantemai economiceconducelaprofilede mai mari dimensiuni (lime i nlime) pentru seciuni rectangulare sau de un diametru mai mare la seciuni circulare, n asociaie cu o grosime redus a pereilor.Grosimea redusapereilor rezultat dincalculepoate conduce ns la fenomenul de instabilitate specific seciunilor suplei anume, voalareapereilor. ntab. 9.1, 9.2si 9.3sunt prezentate rapoartele limit pentru pereii ce alctuiesc seciunile transversale ale profilelornchise,rectangulare i circulare. n plus, n cazulprofilelor reale apar fenomene de interferen ntre voalare i flambajul barei datorit imperfeciunilor inerente fabricrii industriale, rezultatul fiindantrenareaunei combinaii a dou fenomene de instabilitate nsoite de o diminuare a sarcinii critice considerate pentru cazurile de instabilitate luate separat. n consecin seciunile de evi care prezint acest tip de comportament sunt considerate ca aparinnd clasei 4.Pe de alt parte, n cazul profilelor cu perei subiri, limita de elasticitateestedeterminantncadrul fenomenului devoalare. Creterea limitei de elasticitate datorit ecruisrii joac n realitate un rol similar cu cel al creterii grosimii pereilor, fig. 9.1. Luarea n consideraie la calcululseciunilor barelor att a voalriipereilor ct i interaciunea cu flambajul barei se face, conform EUROCODE3, pebazacaracteristicilor geometriceaanumite eficace aleseciunilor stabilitecuajutorul limilor eficaceale pereilor profilelor formate la rece. Tab. 9.1Rapoarte limit d/t la profile cu seciune nchis circular (CHS) Clasa Seciune ncovoiat i/sau comprimat3d/t 902yf235 fy (N/mm2) 235 275 3551 0.92 0.8121 0.85 0.66Tab. 9.2 Rapoarte limit pentru supleea inimilor profilelor cu seciune nchis rectangular (RHS) Clasa seciuniiInimi ncovoiateInimi comprimateInimi ncovoiate i comprimateDistribuia tensiunilor n perete (compresiune pozitiv)3hp/t 124 hp/t 42 - cnd >-1:( ) 33 . 0 67 . 0 42 + tph- cnd ++ (9.1) 9.2. Caracteristici secionale ale profilelor nchiserectangulareDeterminarea caracteristicilor geometrice eficace ale seciunilor dinclasa4necesareverificrii stabilitii barelor cu seciuni nchise (tab. 9.4), se face cu ajutorul relaiilor prezentate mai jos. Acesteasunt valabilenumai pentrucazul profilelor cu pereisubiridin clasa 4,lacare grosimeateste foartemic n raport cu celelalte dimensiuni secionale b sau h. n figura 9.2 sunt explicitate notaiile utilizate.Verificrile de rezisten istabilitate se desfoar, conformEUROCODE3, identic cu cel pentru profile aparinnd clasei 3, intervenind ns cu caracteristicile secionale eficace. n plus, datorit celor dou axe de simetrie ale profilelor nchise, axa neutr nu sufer deplasri n cazul compresiuniiaxiale idecinu va apare momentulde ncovoiere adiional n cadrul relaiilor de verificare, o simplificare foarte important pentru calcul.ncazul efortului normal pe seciune(solicitareaxial)se vor utiliza relaiile (9.2)(9.5.).Pentru calculul ariei eficace :( ) t h b t Aef ef ef4 2 + + (9.2)Tab. 9.4 Caracteristicile geometrice eficace ale seciunilor nchise rectangulareTENSIUNE (SOLICITARE)(compresiune pozitiv)SECIUNE EFICACECARACTERISTICI SECIONALE EFICACEAefief

Ief,yWef,yIef,zWef,zFig. 9.2 Seciunile eficace ale profilelor nchise rectangulare solicitate la efort axial de compresiune i moment ncovoietor dup o singur ax principalPentru calculul razelor de giraie pe seciunea eficace :

,_

+ +

,_

+ t h bt h hht hh ief efef mmefm y ef42 3 23 289 , 02,(9.3)

,_

+ +

,_

+ t h bt b bbt bb ief efeff mmefm z ef42 3 23 289 , 02,(9.4) unde: t h ht b bmm (9.5) Pentru calculele legate deverificarea ncovoierii sevor utiliza relaiile (9.6)(9.9). Astfel, modulele de rezisten se determin cu relaiile:( ) ( )1111111]1

,_

,_

,_

++ + + + +ymhmhymhmbtefbmhymhymhtefbty efW 223222222232, (9.6) ( ) ( )1111111]1

,_

,_

,_

++ + + + +zmbmbzmbmhtefhmbzmbzmbtefhtz efW 223222222232, (9.7)n care intervin urmtoarele notaii:

,_

+ + +

,_

t b b ht b bheff m meff mmy2 222(9.8)

,_

+ + +

,_

t h h bt h hbeff m meff mmz2 222(9.9)9.3.mbinarea barelor din profile cu perei subiri cuseciune nchis9.3.1. GeneralitiUtilizareapeoscardincencemai largaprofilelor cu seciune nchis la alctuirea structurilor planare, precum grinzilecuzbrelesau, aansamblurilor spaialedebare- structuri reticulare, cadre, arce, domuri etc., aadusnprim plan problema proiectrii mbinrilor n nodurile acestora.Avantajele structurale ale profilelor nchise cu perei subiri au devenit din ce n ce mai evidente n ultimele decenii din experiena acumulat n domeniul construciilor. Profilele cu seciuni nchise s-au dovedit n mod particular foarte rezistente n cazul solicitrilor de compresiune sautorsiune,profilele cu seciune circularavnd n plus avantajul materialului uniformdistribuit njurul centrului de greutate precum i cel al simetriei secionale, asamblarea acestora comportnd ns complicaii legate de uzinarea extremitilor datorit necesitiiprelucrriicomplexe a capetelor barelor,fig. 9.3. Se va avea n vedere aadar necesitatea existenei n atelier a unor maini automatizate care s realizeze tierea acestor bare la capete conform detaliilor de mbinare.n acest context, profilele nchise cu seciune rectangular au devenit o alternativ interesant, permind asamblaje mult mai simple, capetele barelor putnd fi tiate cu unelte mult mai puin sofisticate.