12476x
001486
16.10.2017

Imperfekce podle EN 1993-1-1, čl. 5.3.2: Počáteční prohnutí

Podle EN 1993-1-1 [1] třeba ve výpočtech zpravidla zohlednit ekvivalentní geometrické imperfekce, jejichž hodnoty mají vyjadřovat možné účinky všech typů imperfekcí. V článku 5.3 normy EN 1993-1-1 jsou uvedeny zásadní imperfekce pro posouzení celé konstrukční soustavy i imperfekce jednotlivých prvků.

Statické výpočty

Ačkoli rovnice pro posouzení stability jednotlivých prutů podle článku 6.3 již zahrnují vlivy počátečního prohnutí, je přesto třeba při globální analýze konstrukce uvažovat imperfekce ve tvaru počátečního prohnutí, pokud jsou konstrukce nebo konstrukční prvek citlivé na účinky počátečního prohnutí. Pravidla upravuje EN 1993‑1‑1 v článku 5.3.2 (6).

Rovnice (5.8) umožňuje rozlišit, zda se jedná o konstrukční prvek citlivý na počáteční prohnutí:


kde
je stupeň štíhlosti konstrukčního prvku v uvažované rovině, který se stanoví za předpokladu kloubového podepření na obou stranách,
u.

z čehož plyne dobře známé rozlišení pomocí součinitele prutu z DIN 18800:

Imperfekce prutu

Rovinný vzpěr
Doporučené hodnoty počátečního prohnutí předkládá EN 1993‑1‑1, čl. 5.3.2 (3) v tabulce 5.1:

Křivka vzpěrné pevnosti podle
DIN EN 1993-1-1: 2010‑12,
tabulky 6.2
Posouzení průřezu
Pružnostní analýza e0/LPlasticitní analýza e0/L
a01/3501/300
a1/3001/250
b1/2501/200
c1/2001/150
d1/1501/100

Pokud se vnitřní síly celého systému počítají podle teorie pružnosti a při posouzení průřezu se uvažuje lineární interakce podle DIN EN 1993-1-1: 2010‑12, čl. 6.2.1 (7), rovnice (6.2), lze použít tabulku NA.2 z normy DIN EN 1993-1-1/NA: 2015‑08 [2]:

Křivka vzpěrné pevnosti podle
DIN EN 1993-1-1: 2010‑12,
tabulky 6.2
Posouzení průřezu
Pružnostní analýza e0/LPlasticitní analýza e0/L
a01/600Jako u
pružnostní analýzy,
ovšem
Mpl/Mel násobek
a1/550
b1/350
c1/250
d1/150

Prostorový vzpěr
Podle EN 1993-1-1, čl. 5.3.4 (3) se má pro analýzu druhého řádu s uvážením klopení ohýbaných prutů počítat s imperfekcí o velikosti k ∙ e0,d (e0,d viz rovinný vzpěr), kde e0,d je počáteční ekvivalentní prohnutí uvažovaného profilu k jeho ose nejmenší tuhosti. Je doporučena hodnota k = 0,5. Přídavné imperfekce od zkroucení obvykle není třeba uvažovat.

Hospodárnější postup se podle DIN EN 1993 1 1/NA:2015 08 připouští u I-průřezů. Podle NDP k 5.3.4(3) lze namísto k ∙ e0,d uvažovat pro imperfekci hodnoty z tabulky NA.3.

PrůřezRozměryElastický
Průřez
Poměrná hodnota
e0,d/L
Plast
Průřez
Poměrná hodnota
e0,d/L
Válcované
I-průřezy
h/b ≤ 2,01/5001/400
h/b > 2,01/4001/300
Svařovaný
I-průřezy
h/b ≤ 2,01/4001/300
h/b > 2,01/3001/200

Uvedené hodnoty se mají v oblasti 0,7 ≤ λLT ≤ 1,3 zdvojnásobit. Tento požadavek, který vychází z dizertační práce na Porúrské univerzitě v Bochumi z roku 2008, byl také ještě zařazen do přepracované normy DIN 18800:2008 11.

Reference

[1]Eurokód 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1‑1: Obecná pravidla a pravidla pro stavby; ČSN EN 1993-1-1: 2006‑12
[2] Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1‑1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1993‑1‑1/NA:2015‑08
[3] Školicí příručka EC3. Lipsko: Dlubal Software, září 2017

Odkazy