Siju nestspēju gandrīz visos gadījumos ierobežo spiestās joslas izliece. Tā rodas tikai tad, kad ir sasniegta plūšanas robeža pēc spriegumu izlīdzināšanās visā spiestajā joslā. Tikai pie spēcīgiem sānu balstiem var tikt paaugstināts pieļaujamais malas spriegums līdz būvkonstrukciju tērauda nostiprinājuma apgabalam. Novērtējot nestspēju, jāņem vērā faktiskā spriegumu sadale. Pieņemot taisnlīnijas spriegumu sadali, nestspēja tiktu novērtēta pārāk zemu. Labilitātes parādības ir īpaši jāizpēta.
Caurumu atskaitījums sijās, kas pakļautas liecei
Spriegojuma pusē uz sijas iedarbojas šķērsgriezuma vājināšanās tāpat kā spriegotām stiegrām (spriegotās joslas pārraušana vājinātā šķērsgriezumā). Attiecībā uz caurumu atskaitīšanu šajā nozīmē spēkā ir tie paši noteikumi kā spriegotai stiegrai.
Tā kā caurumi, kas piepildīti ar kniedēm saspieztajā sijas pusē, ļoti maz ietekmē spriegumu un deformāciju sadalījumu, bet nestspēju lielākoties ierobežo saspiestā joslas sānu izliece, šķērsgriezuma vājinājuma lielums pie sijas ar simetrisku šķērsgriezumu būtiski neietekmē nestspēju. Tāpēc jau F. Hartmann ir uzdevis jautājumu, vai simetriskām sijām vispār ir jāņem vērā vājinājums caurumu dēļ. Asimetrisku šķērsgriezumu gadījumā (saspieztā puse ir stiprāka) caurumu atskaitījums stieptajā sijas pusē var kļūt noteicošs nestspējai. Pie bieži atkārtotas slodzes caurumiem ir ievērojama ietekme, pat ja tie atrodas lielākā attālumā no malas šķiedrām.
Mūsdienās šķērsgriezuma nestspējas aprēķinos liecei izmanto bruto un neto šķērsgriezumu (papildus citiem noteicošajiem lūzuma veidiem). Lūzums pēc bruto šķērsgriezuma notiek šķērsgriezuma daļā, ko nav vājinājušas atveres. Lūzums pēc neto šķērsgriezuma notiek pa šķērsgriezumu, ko vājinājušas atveres, bet vērā ņemamā platība ir bruto platība, kas samazināta par visu atveru platību.
Kniedes kaklā un galvā
Liecot, līdztekus normālajiem spriegumiem, parādās arī bīdes spriegumi, kas balstiem ar paralēlām joslām ir proporcionāli šķērsspēkam Q. Sastatītu šķērsgriezumu gadījumā bīdes spriegumus saskares virsmās starp atsevišķajiem velmētajiem profiliem uzņem kniedes, kas tos savieno. Bīdes spēku T sadalījums sienā ir parabolisks, joslās gandrīz taisnlīnijas. Balstiem ar smagām joslām T sienā maz atšķiras no vidējās vērtības Tm, kas bieži ir pietiekama pirmajam novērtējumam.
Att. 1
Naglotās galā (att. 1b) kopā uzņem stieņa spēku TK < TH. Stieņa spēks starp atsevišķajām jostas laminām ir vēl mazāks un gadījumā, kas parādīts att. 1c, tas tiek sadalīts uz lielāku kniedējumu skaitu.
Sijas turpinājums
Vertikālās loksnes gareniskais pagarinājums ir nepieciešams, ja loksnes augstums pārsniedz pieejamo lokšņu platumu. Tas var būt vajadzīgs arī izgatavošanas un transportēšanas dēļ. Stiprinājumiem un kniedēm vienas sijas gareniskajā pagarinājumā jāuzņem tā pati spēka TL vērtība, kāda būtu nepagarinātai loksnei gareniskajā savienojumā. Tā kā vājinājumi ar caurumiem stiprinājumā ir tādi paši kā vertikālajā loksnē, stiprinājuma biezumam jābūt lielākam vai vienādam ar ribas biezumu.
Att. 2 - Vertikālās skārda loksnes gareniskais pagarinājums
Šķērsstienis zem lieces slodzes var tikt pārklāts ar saistēm dažādos veidos. Sl. 3 parāda vairākas darbnīcas savienojuma iespējas, kurā savienots tikai vertikālais loksne. Ja saites ir tikai starp joslu leņķdzelžiem (sl. 3a), zem joslu leņķdzelžiem paliek nenosegtas vertikālās loksnes joslas. Tad leņķdzelži un kniedes vertikālās loksnes savienojuma zonā ir ievērojami vairāk noslogoti, tāpēc šāda veida savienojumi jāierobežo līdz mazāk nozīmīgiem savienojumiem ar nelieliem spēkiem. Vienmēr priekšroka jādod pilnībā nosegtam savienojumam. Īpašās saites uz leņķdzelžu vertikālajām kājām uzņem šīs joslas garenstiepes, bet šķērsspēka uzņemšanā piedalās tikai nedaudz. Zināmu uzlabojumu šajā ziņā sniedz sl. 3c. Pie lieliem spēkiem jātiecas uz saitēm visā vertikālās loksnes augstumā (sl. 3d), kas paredz joslu leņķdzelžu pārtraukšanu. Saites iegūst leņķdzelža kājas biezumu, bet pie lieliem leņķdzelžu biezumiem tiek izmantoti izlīdzināšanas paliktņi, lai taupītu uz nevajadzīgu saites biezumu.
Att. 3 - Vertikālās loksnes šķērssavienojums (darbnīcas)
Vertikālās loksnes savienojums šķērsspēka slodzes iedarbībā: Atbalsts savienojuma vietā ir noslogots tikai ar Q (M = 0). Savienojumam ar vienādiem kniedes attālumiem (att. 4) jāpieņem, ka kniedēs NiQ spēki aptuveni atbilst attiecīgajam savienojuma plāksnītes laukuma elementam e*t, t. i., ka kniedēs spēki sadalās tāpat kā bīdes spriegumi pa atbalsta augstumu, NiQ = e*t*τi = e*Ti. Tomēr, dimensionējot, rēķina ar vienmērīgu sadalījumu uz visām n kniedēm NiQ = Q/n.
Att. 4 - Vertikālās loksnes pagarinājums ar šķērsspēka sadalījumu
Att. 5 parāda darbnīcas vertikālās loksnes savienojumu (stūra profili un lameļi ir savienoti citur).
Att. 5
Liekšana ar normālu spēku: Sijas, kas vienlaikus ir pakļautas lieces momentiem un normālajiem spēkiem, tiek dimensionētas pēc tiem pašiem principiem un pieņemot lineāru spriegumu sadalījumu. Pilnīgas kniedu atskaitīšanas gadījumā abās joslās lietderīgais šķērsgriezums un nulles līnijas novietojums nav atkarīgs no slodzes gadījuma, tāpēc spriegumus no M un N var vienkārši saskaitīt. Turpmākā kniedu noslodze iegūstama, superponējot spēkus no daļējiem slodzes gadījumiem M, resp. N.
Balsta atbalstīšana un pieslēgums
Šeit tiks aplūkots tikai visizplatītākais no daudzajiem risinājumiem. Vērtējot vienmēr jāņem vērā papildu spēki, kas rodas no novirzēm no vairāk vai mazāk idealizētiem stiprības aprēķiniem.
Vienkāršs balstījums vienam nesošam elementam uz cita būvelementa augšējās joslas ir piemērots tad, ja ir pieejams liels būvaugstums. Normāls gadījums ir stingrs savienojums ar kniedēm vai skrūvēm. Att. 6 parādīts standarta nepārtrauktu I-siju balstījums ēku būvniecībā, kas tāpat ļauj izvairīties no urbšanas šaurajās I-siju kājiņās. Nesošie elementi attiecīgajā gadījumā jānodrošina pret apgāšanos, kā arī pret šķērsspēkiem (att. 7 un 8). Tiltu būvē nesošos elementus bieži pāros savieno (att. 9); nekustīgs garensijas balstījums uz šķērssijas (att. 10). Pie lielākiem balstspēkiem nesošie elementi jānostiprina ar piegulošiem leņķdzelžiem vai uzmetinātiem profiliem (att. 8 līdz 10). Sastatītām sijām slodze jānovada ribā.
Att. 6 - kores stiprināšana
Att. 7 un 8
Att. 9 un 10
Stīvas pieslēgums: Att. 11 un 12 ir parādīti I-siju savienojumi, ko būvniecībā izmanto kā parastus pieslēgumus. Izgriezumam tiek piešķirts liels noapaļojums, lai izvairītos no nesošās daļas ribas plaisāšanas. Elastīga iespīlēšana ribas pieslēgumā nodrošina zināmu nestspējas palielinājumu. Aprakstītās deformācijas gan ir nekaitīgas pie pārsvarā mierīgas slodzes, piemēram, vecākiem tiltiem.
Att. 11. - I-sijas normālie savienojumi ar perpendikulāru gala šķērsgriezumu
Att. 12 - Normāli savienojumi ar nogrieztiem I-sijas galiem
Stingri uz lieci savienojumi tiek izpildīti, kad nepieciešams savienojums bez leņķa maiņas (nepārtraukti balsti, rāmju stingrie stūri) vai ja pastāv sabrukuma risks noguruma dēļ mainīgas slodzes ietekmē, īpaši dzelzceļa tiltiem. Var izmantot nepārtrauktības lameles, liecei stingrus savienojumus. liecei stingrus stūrus, rāmju stūrus.
- Nepārtrauktības plāksnes – Ja jāsavieno balsti, kas atrodas vienā plaknē, tad abus augšējos joslas elementus savieno ar plāksni vai nepārtrauktības saiti. Tā savienojuma kniedes tiek atbrīvotas no stiepes spēkiem un tiek novērstas lielas deformācijas.
Att. 13 - Savienojums ar lameli nepārtrauktībai
Att. 14 - Garenisko nesēju savienojums: a) autoceļa tiltam; b) dzelzceļa tiltam
- Stingri liecei pakļauti savienojumi – Šāda veida savienojumu sastopam pie pilnām gājēju ietvju konsolēm autotransporta tiltos. Pie mazākiem momentiem to vertikālā loksne ir pieslēgta tikai ar dubultšuvi starp galvenā nesēja stingrības leņķiem. Pievadītais moments caur stingrinājumiem tiek sadalīts pa visu galvenā nesēja augstumu, t. i., tas tiek ievadīts tā joslās kā spēku pāris.
Att. 15 un 16
- Stūri ar lieces stingumu – Stūri ar lieces stingumu starp kolonnām un sijām būvniecībā jāprojektē tā, lai leņķis būtu nemainīgs un nerastos nekādi lokāli spriegumu pārsniegumi. Uzticami savienojumi stūros rodas, piemēram, saskaņā ar att. 16, ja izmanto spārnu plāksnes, vai saskaņā ar att. 100, ja iespīlējuma moments kolonnas joslās tiek uztverts kā spēku pāris.
- Rāmju stūri – Pie daudzstūru rāmjiem savienojumu var izveidot lūzuma punktā, ja leņķa starpība ir maza; savienotie stieņi tiek nostiprināti ar saitēm tāpat kā stiepes un spiedes stieņi. Griezes spēki ir koncentrēti lūzuma vietā, un tie jāuzņem ar stingrinājumiem. Att. 101 jāpievērš uzmanība savienojuma pārseguma un stingrinājuma atšķirībām atkarībā no lieces momenta un novirzes spēku virziena. Lielu spēku un ievērojamas leņķa starpības gadījumā jāizvairās, lai savienojums nonāktu stipri izliektā rāmja daļā. Savienojumi pie rāmja stūriem nodrošina labāku konstruktīvo formu un atvieglo izgatavošanu. Piemērus ar kniedētiem universāliem savienojumiem abās lūzuma punkta pusēs rāda att. 102a un att. 102b, kurā stūris sastāv no metinātas daļas. Att. 103 parāda rāmi staba stingru lieces savienojumu ar nepārtrauktu šķērssiju.
Att. 17a
Att. 17b
Slīpie savienojumi: Līdz šim aplūkotajos savienojumos ribas savstarpēji atradās perpendikulāri. Ja leņķis tomēr nav taisns, tad leņķdzelžus (att. 18) pārliek, ļoti asiem leņķiem izmanto ķīļveida paliktņus. Jālieto saites nepārtrauktībai un balsta gabali attiecīgajā gadījumā tāpat kā taisnos savienojumos. Saliektās savienojuma loksnes (att. 19) ir saistītas ar lielu ekscentricitāti un ievērojamām papildu spēkām. Slīpo savienojumu izgatavošana kļūst vienkāršāka, ja izmanto uzmetinātas savienojuma plāksnītes (att. 20).
att. 18
Att. 19
Att. 20