DISERTAČNÍ PRÁCE Stabilita ocelového prutu spolupůsobícího s ...

VÍTĚZSLAV HAPL 15
vést k pozdější tvorbě plastických kloubů a tedy i k jinému než předpokládanému rozložení
vnitřních sil po konstrukci a následně k přetížení jiného než předpokládaného kritického
prvku konstrukce.
Mezi konstrukční imperfekce patří veškeré nedostatky z hlediska idealizace statického
působení konstrukce, tedy například idealizace kloubového respektive tuhého styčníku,
zanedbání malých excentricit ve vzájemném působení jednotlivých prvků a další.
Vliv strukturálních a konstrukčních imperfekcí na chování konstrukce je možno efektivně
zmenšit ve fázi návrhu a výroby ocelové konstrukce. Absolutní velikost reziduálních pnutí
v průřezu je možné snížit například žíháním již hotových průřezů, nebo naopak předehříváním
jednotlivých částí před svařováním. Vliv konstrukčních imperfekcí je možno zmenšit
kvalitním návrhem konstrukčního systému a volbou vhodných konstrukčních detailů.
Posledním typem imperfekcí, které se vyskytují na běžné ocelové konstrukci, jsou imper-
Obrázek 2.4: Prutové imperfekce
fekce geometrické. Ty je v zásadě možné dále rozdělit na lokální geometrické imperfekce,
geometrické imperfekce prutu a na geometrické imperfekce konstrukce jako celku. Lokální
geometrické imperfekce zahrnují odchylky od rovinnosti částí průřezu (např. stojiny a
pásnice). Ovlivňují chování prutu z hlediska možné plastické redistribuce napětí po průřezu
a možné lokální ztráty stability. Současné znalosti neumožňují výstižně postihnout
kombinace lokálních a globálních geometrických imperfekcí. Negativní dopad lokálních
geometrických imperfekcí na únosnost prutu je proto ve většině používaných postupů zohledněn
redukcí průřezových charakteristik (pro normálové napětí) nebo redukcí únosnosti
základního materiálu, respektive redukcí působícího průřezu (pro smykové namáhání).
Mezi geometrické imperfekce prutu patří zakřivení vzhledem k hlavním osám průřezu a
zkroucení (viz obrázek 2.4). Tento typ imperfekcí je pro únosnost izolovaného tlačeného,
případně ohýbaného prutu nejzásadnější.
Geometrické imperfekce soustavy zahrnují všechny odchylky uzlů prutové konstrukce od
jejich ideální teoretické polohy (viz obrázek 2.5a). Tento typ geometrických imperfekcí se
z důvodu malých nebo žádných deformací ve vodorovném směru neprojeví u konstrukcí,
které jsou podepřené ve směru kolmém na působící zatížení (například zavětrováním, viz
obrázek 2.5b). V mnoha případech však naznačené řešení není možné nebo ekonomické
(např. rámová konstrukce dlouhé haly), a dané imperfekce je třeba zohlednit.
Pro praktické použití je s dostatečnou přesností možné převést materiálové a konstrukční
imperfekce na imperfekce geometrické, jejichž hlavní výhoda spočívá v poměrně jednoduchém
zavedení do výpočetního modelu.