Ren tvärkraft
Bärförmågan för skjuvning är . Faktorn h är en korrigeringsfaktor för att stål deformationshårdnar bättre vid ren skjuvning. Det rekommenderas att använda h=1.2 för stålsorter upp till S460. Att man skall dela sträckgränsen med roten ur 3 kommer ur von Mieses flythypotes. Inom svetsning brukar man använda 0.6 när man räknar skjuvhållfasthet så det är några procent bättre.
En förutsättning för att kunna plasticiera en balk vid ren skjuvning är att livet inte bucklar. Gränsen för livets slankhet utan några som helst avstyvningar går vid 72e/h, se kapitel 6.2.6 i EN 1993-1-1. Det är bara för HEA 800 och HEB 900 eller större som livets slankhet blir en begränsning. Sedan finns ett bidrag från flänsarna också men det är så litet så det är knappt mödan värt att räkna ut det.
Livets bidrag till bärförmågan blir då enligt ovan , där tw och hw är livets tjocklek respektive höjd.
Men det är ganska ovanligt att man dimensionerar en balk för ren skjuvning. Ofta är det ju nära ett upplag som tvärkraften är störst.
Olika upplagstyper
Det finns tre olika principer för ett upplag i EN 1993-1-1.
Alternativ a är ett helt oavstyvat upplag. Det får dimensioneras med modellen för lokal intryckning nära en oavstyvad ände. Det finns risk att kapacitet blir ganska låg i en balk med tunt liv om man inte har några avstyvningar alls. Det finne mer detaljerade rekommendationer i kapitel 6.3. Man får förutsätta att lasten sprids i 45 graders vinkel genom topplåtar eller liknade så att lasten fördelas ut på en längre sträcka där den angriper balken.
Alternativ b är en styv ändavslutning och den fungerar som en stående balk som belastas av axialkraft motsvarande tvärkraften i upplaget och horisontella membranspänningar från livet. Kapitel 9 ger rekommendationer för hur avstyvningen skall dimensioneras. I ett innerstöd kan man normalt alltid förutsätta styv avslutning då det finns horisontella membranspänningar som tar ut varandra på båda sidor om upplaget.
Alternativ c är ett mellanalternativ där avstyvningen tål tvärkraften i upplaget men inte membranspänningarna från livet.
Det är inte jättestor skillnad mellan styv och vek ändavslutning men det skiljer normalt väldigt mycket mellan dem och om man inte har några avstyvningar alls.
I Kunskapsbanken finns ett räkneexempel i MathCad som visar skillnaden mellan de olika varianterna. Ladda ner räkneexemplet och prova med egna siffror: Här
Lycka till!
Författare
Jan Stenmark, Prefabsystem
