Eurokod 3 · pkt 6.3.1

Euler mówi, że wytrzyma. Norma mówi, że nie.

Sprawdzenie nośności na wyboczenie giętne wg PN-EN 1993-1-1, punkt 6.3.1: klasa przekroju, smukłość względna, krzywa wyboczeniowa, współczynnik χ i nośność Nb,Rd — liczone dla obu osi naraz. Rury, pręty i profile zamknięte. Bez rejestracji.

CHS · S355 · L = 2000 mmμ = 1,0
Siła krytyczna Ncr146,0 kN
Smukłość względna λ̄1,312
Krzywa / αa · 0,21
Współczynnik χ0,464
Nb,Rd = 116,5 kN · wykorzystanie 0,858
Ncr to teoria dla pręta idealnego. Nb,Rd to nośność po uwzględnieniu imperfekcji — 30 kN mniej.
Znajomy problem

Wyboczenie liczy się szybko — i szybko się w nim myli

Wzór Eulera pamięta każdy. Problem w tym, że opisuje pręt idealnie prosty, z materiału bez naprężeń własnych — czyli coś, czego nie ma w żadnej hali. Norma nadrabia to krzywymi wyboczeniowymi i wynik potrafi wyjść o jedną piątą niższy niż z samego Eulera.

Druga pułapka to długość wyboczeniowa. Lcr = μ · L wygląda niewinnie, dopóki nie okaże się, że w jednej płaszczyźnie element jest utwierdzony, a w drugiej ma przegub — a miarodajna jest ta gorsza oś, nie ta, którą się sprawdziło.

Trzecia to krzywa. Ta sama rura walcowana na gorąco i gięta na zimno dostaje inną krzywą wyboczeniową z tablicy 6.2, inny współczynnik imperfekcji α — i inną nośność przy identycznej geometrii.

Każda z tych rzeczy jest w normie. Wszystkie razem to kwadrans w tablicach za każdym razem, gdy zmieni się jeden wymiar.

Co liczy

Pełne sprawdzenie z punktu 6.3.1, nie sam wzór Eulera

Wszystko wg PN-EN 1993-1-1:2006 z załącznikiem krajowym (γM1 = 1,0).

Przekrój i klasa

Rura okrągła, pręt okrągły pełny, profil zamknięty kwadratowy i prostokątny, pręt prostokątny. Pole, momenty i promienie bezwładności liczone z geometrii, klasa przekroju wg tablicy 5.2.

Obie osie osobno

Podparcie zadajesz niezależnie dla y-y i z-z, bo element rzadko jest trzymany tak samo w obu płaszczyznach. Kalkulator liczy obie i sam wskazuje oś miarodajną.

Krzywa z tablicy 6.2

Sposób wytworzenia — walcowanie na gorąco albo gięcie na zimno — dobiera krzywą wyboczeniową i współczynnik α. Bez zgadywania i bez wracania do tablic.

Raport do dokumentacji

Dane wejściowe, charakterystyka przekroju, przebieg obliczeń i warunek nośności w jednym PDF-ie — do wpięcia w dokumentację jako potwierdzenie.

W trzech krokach

Od geometrii do werdyktu

01

Przekrój, materiał, sposób wytworzenia

Wymiary z katalogu, gatunek stali od S235 do S460. Granica plastyczności dobiera się sama według grubości miarodajnej, zgodnie z EN 10025.

02

Długość i podparcie dla obu osi

Współczynnik μ z listy albo wpisany ręcznie, osobno dla y-y i z-z. Kalkulator pokazuje wynikowe długości wyboczeniowe, żeby było widać, co z czego wyszło.

03

Siła obliczeniowa i werdykt

Wpisujesz NEd z kombinacji obciążeń, dostajesz χ, Nb,Rd, wykorzystanie i jednoznaczną odpowiedź, czy warunek jest spełniony — plus raport PDF.

Sprawdź swój pręt

Kalkulator działa publicznie — bez rejestracji i bez instalacji. Dane, które wpiszesz, zostają w Twojej przeglądarce.

Otwórz kalkulator wyboczenia Umów demo Portalu

Chcesz zobaczyć więcej niż jeden moduł? Poproś o pełne demo — 27 modułów, złóż zestaw dla swojego biura albo obejrzyj cały Portal Inżynierski.

Pytania

Najczęściej pytane

Czym różni się siła krytyczna Eulera od nośności Nb,Rd?

Siła krytyczna Ncr to teoretyczne obciążenie, przy którym idealnie prosty pręt z idealnego materiału traci stateczność. Nośność obliczeniowa Nb,Rd uwzględnia dodatkowo imperfekcje geometryczne i naprężenia własne, które norma ujmuje krzywymi wyboczeniowymi. Dlatego Nb,Rd jest zawsze niższe — dla przykładowej rury z kalkulatora Ncr wynosi 146 kN, a Nb,Rd 116,5 kN.

Skąd wiadomo, którą krzywą wyboczeniową przyjąć?

Z tablicy 6.2 normy PN-EN 1993-1-1. Dla profili zamkniętych decyduje sposób wytworzenia: walcowane na gorąco dostają krzywą a, gięte na zimno krzywą c. To nie jest kosmetyka — zmienia współczynnik imperfekcji α i potrafi obniżyć nośność o kilkanaście procent przy tej samej geometrii.

Dlaczego podparcie podaje się osobno dla osi y-y i z-z?

Bo element rzadko jest podparty tak samo w obu płaszczyznach. Rama może trzymać go sztywno w jednej i pozostawiać przegub w drugiej. Przy przekroju niesymetrycznym dochodzi do tego różnica promieni bezwładności. Miarodajna jest zawsze oś o mniejszej nośności — kalkulator liczy obie i sam ją wskazuje.

Czy wynik nadaje się do dokumentacji projektu?

Kalkulator generuje raport PDF z danymi wejściowymi, charakterystyką przekroju, przebiegiem obliczeń i warunkiem nośności — do wpięcia w dokumentację jako potwierdzenie. Nie zastępuje to sprawdzenia przez uprawnionego projektanta, ale zdejmuje przepisywanie liczb do arkusza.