Analiza stalowych belek narażonych na zwichrzenie metodą elementów skończonych

Analiza stateczności ogólnej elementów stalowych przy zginaniu jest zadaniem trudnym. Metody teoretyczne nie pozwalają na analizę większości typowych belek. Metody inżynierskie, łączące podejście teoretyczne i eksperymentalne, są bardziej użyteczne, jednak ograniczenia w ich stosowaniu bywają bardzo kłopotliwe. Takim ograniczeniem jest na przykład wymóg istnienia podparcia widełkowego. Zastosowanie metody elementów skończonych i podejścia imperfekcyjnego umożliwia obliczanie na zwichrzenie dowolnych belek. W artykule przedstawiono algorytm obliczeń belek stalowych narażonych na zwichrzenie, przy użyciu metody elementów skończonych, i dwa przykłady obliczania dwuteowych belek swobodnie podpartych: belki dwuteowej z żebrami na podporze i belki bez żeber.

---

In general an analysis of laterally unrestrained steel beams is very difficult to carry out. Theoretical methods cannot be directly used in most practical cases. Engineering methods, that combine theoretical approach with results of experimental tests, are much more useful, but limitations are very troublesome. Particularly important is the assumption of "fork support". Application of finite element method with using concept of equivalent geometrical imperfections enables calculations of all beams. The article presents the algorithm of finite element method analysis of laterally unrestrained steel I-beams and worked examples of analysis of two simply supported beams, one with stiffeners over the support, the other without any stiffeners.