Keupayaan galas penyokong pada hampir semua kes dihadkan oleh lenturan jalur mampatan. Ini berlaku hanya apabila had alah telah dicapai selepas pengagihan semula tegasan di seluruh sayap mampatan. Hanya dengan sokongan sisi yang kuat, tegasan tepi yang ditanggung boleh dinaikkan hingga ke kawasan pengerasan keluli binaan. Dalam penilaian keupayaan galas, agihan tegasan sebenar perlu diambil kira. Dengan andaian agihan tegasan garis lurus, keupayaan galas akan diperkecilkan. Fenomena ketidakstabilan hendaklah disiasat secara khusus.
Potongan lubang pada penyokong yang dibebani lenturan
Pada bahagian yang tegang pada anggota, berlaku pelemahan keratan rentas seperti pada batang yang tegang (koyakan pada jalur yang tegang melalui keratan yang dilemahkan). Untuk penempatan lubang dalam pengertian ini, peraturan yang sama terpakai seperti bagi batang tegang.
Oleh sebab lubang yang diisi rivet pada bahagian mampatan rasuk hanya sedikit mempengaruhi taburan tegasan dan deformasi, dan kapasiti galas kebanyakannya dibatasi oleh lenturan sisi pada sayap mampatan, tahap pelemahan keratan bagi rasuk berkeratan simetri tidak banyak mempengaruhi beban galas. Oleh itu, F. Hartmann telah pun menimbulkan persoalan sama ada pada rasuk simetri perlu diambil kira pelemahan oleh lubang sama sekali. Bagi keratan tak simetri (bahagian mampatan lebih kuat) penolakan akibat lubang pada bahagian tegangan rasuk boleh menjadi penentu bagi kapasiti galas. Di bawah beban yang berulang dengan kerap, lubang mempunyai pengaruh yang ketara, walaupun terletak pada jarak yang lebih besar daripada gentian tepi.
Hari ini, dalam pengiraan daya galas keratan rentas terhadap lenturan, digunakan keratan rentas bruto dan neto (selain bentuk kegagalan lain yang relevan). Kegagalan pada keratan bruto berlaku pada bahagian keratan yang tidak dilemahkan oleh lubang. Kegagalan pada keratan neto berlaku pada keratan yang dilemahkan oleh lubang, dan luas yang diambil kira ialah luas bruto yang dikurangkan dengan luas semua bukaan.
Paku keling pada leher dan pada kepala
Semasa lenturan, selain tegasan normal, timbul juga tegasan ricih yang bagi penyokong dengan jalur selari adalah berkadar dengan daya melintang Q. Bagi keratan rentas yang kompleks, tegasan ricih pada permukaan sentuhan antara profil gulungan yang berasingan dipikul oleh rivet yang menyambungkannya. Agihan daya ricih T pada rusuk adalah parabola, pada jalur hampir garis lurus. Bagi penyokong dengan jalur berat, T pada rusuk sedikit berbeza daripada nilai purata Tm, yang sering sudah memadai untuk anggaran awal.
Raj. 1
Paku keling pada kepala (raj. 1b) bersama-sama perlu menanggung daya teras TK < TH. Daya teras antara lamela jalur yang berasingan adalah lebih kecil lagi dan bagi kes pada raj. 1c ia diedarkan kepada bilangan paku keling yang lebih besar.
Sambungan penyokong
Sambungan memanjang plat menegak diperlukan apabila tinggi plat lebih besar daripada lebar kepingan plat yang tersedia. Ia juga boleh diperlukan dari segi pembuatan dan pengangkutan. Ikatan dan paku keling dalam sambungan memanjang sesuatu rasuk hendaklah menanggung daya TL yang sama seperti yang akan dimiliki oleh plat tanpa sambungan dalam sambungan memanjang. Oleh sebab pengurangan akibat lubang pada ikatan adalah sama seperti pada plat menegak, ketebalan ikatan mestilah lebih besar atau sama dengan ketebalan rusuk.
Raj. 2 - Sambungan memanjang kepingan menegak
Sambungan melintang di bawah beban lenturan boleh ditutup dengan pelbagai cara menggunakan pengikat. Raj. 3 menunjukkan beberapa kemungkinan sambungan bengkel, di mana hanya kepingan menegak disambung. Jika pengikat hanya di antara sudut jalur (raj. 3a), jalur kepingan menegak di bawah sudut jalur kekal tidak tertutup. Maka sudut dan rivet dalam kawasan sambungan kepingan menegak dibebankan dengan jauh lebih besar, oleh itu jenis sambungan ini hendaklah dihadkan kepada sambungan yang kurang penting dengan daya kecil. Sambungan yang tertutup sepenuhnya hendaklah sentiasa diutamakan. Pengikat khas pada kaki menegak sudut menerima tegasan memanjang jalur ini, tetapi hanya sedikit menyumbang dalam menerima daya melintang. Penambahbaikan tertentu dalam hal ini diberikan oleh raj. 3c. Bagi daya yang besar, perlu diusahakan pengikat pada seluruh tinggi kepingan menegak (raj. 3d), yang mengandaikan bahawa sudut jalur perlu diputuskan. Pengikat mempunyai ketebalan kaki sudut, dan bagi ketebalan sudut yang besar digunakan pelapik perata untuk menjimatkan ketebalan pengikat yang berlebihan.
Raj. 3 - Sambungan melintang (bengkel) plat menegak
Sambungan plat menegak di bawah beban daya melintang: Penyokong pada tempat sambungan hanya dibebani oleh Q (M = 0). Bagi sambungan dengan jarak paku keling yang seragam (raj. 4), perlu diandaikan bahawa daya dalam paku keling NiQ secara kasar sepadan dengan unsur luas e*t pada sambungan, iaitu daya dalam paku keling teragih seperti tegasan ricih sepanjang ketinggian penyokong, NiQ = e*t*τi = e*Ti. Namun, semasa pengukuran dimensi, pengiraan dibuat dengan agihan seragam pada semua n paku keling NiQ = Q/n.
Raj. 4 - Sambungan kepingan menegak dengan agihan daya ricih
Raj. 5 menunjukkan sambungan bengkel bagi kepingan logam menegak (sudut penguat dan jalur telah disambung di tempat lain).
Raj. 5
Lenturan dengan daya normal: Pembawa yang pada masa yang sama dikenakan momen lentur dan daya normal direka bentuk mengikut prinsip yang sama dan dengan anggapan taburan tegasan linear. Dengan potongan penuh rivet pada kedua-dua tali, keratan rentas berkesan dan kedudukan garis sifar tidak bergantung pada kes beban, jadi tegasan daripada M dan N boleh dijumlahkan secara langsung. Beban pada rivet dalam lanjutan diperoleh dengan superposisi daya daripada kes beban separa M, iaitu N.
Penyandaran dan sambungan penyokong
Di sini hanya akan dibincangkan penyelesaian yang paling lazim antara banyak penyelesaian. Semasa membuat penilaian, sentiasa perlu memikirkan daya tambahan yang diperoleh daripada penyimpangan daripada pengiraan rintangan yang lebih kurang diidealkan.
Sokongan mudah bagi satu rasuk pada kord atas elemen struktur lain digunakan apabila ketinggian struktur yang besar tersedia. Keadaan biasa ialah sambungan kukuh dengan rivet atau skru. Dalam raj. 6 ditunjukkan sokongan biasa bagi gelegar-I berterusan dalam pembinaan bangunan, yang juga mengelakkan penggerudian pada kaki-I yang sempit. Rasuk hendaklah, dalam keadaan tertentu, dipastikan terhadap terbalik serta terhadap daya melintang (raj. 7 dan 8). Dalam pembinaan jambatan, rasuk sering dipasangkan (raj. 9); sokongan tetap bagi rasuk memanjang pada rasuk melintang (raj. 10). Rasuk hendaklah dikukuhkan pada daya sokongan yang lebih besar dengan sudut yang dipasang rapat atau profil yang dikimpal (raj. 8 hingga 10). Bagi rasuk komposit, beban hendaklah disalurkan ke dalam rusuk.
Raj. 6 - Pemasangan kasau
Raj. 7 dan 8
Raj. 9 dan 10
Sambungan rusuk: Dalam raj. 11 dan 12 ditunjukkan sambungan rasuk-I, yang digunakan dalam pembinaan sebagai sambungan biasa. Potongan dibuat dengan lengkungan besar, supaya dapat dielakkan keretakan pada rusuk rasuk. Pengikatan elastik pada sambungan rusuk memberikan peningkatan tertentu pada daya tampung. Ubah bentuk yang dihuraikan memang tidak berbahaya bagi beban yang kebanyakannya tenang, seperti pada jambatan lama.
Raj. 11. - Sambungan normal rasuk-I dengan keratan hujung yang berserenjang
Raj. 12 - Sambungan biasa dengan hujung rasuk-I yang dipotong
Sambungan tegar terhadap lenturan dilaksanakan apabila diperlukan sambungan tanpa perubahan sudut (sokongan berterusan, sudut bingkai yang tegar) atau apabila terdapat bahaya kegagalan akibat keletihan di bawah beban berubah-ubah, khususnya pada jambatan kereta api. Lamela untuk kesinambungan, sambungan tegar terhadap lenturan, sudut tegar terhadap lenturan, sudut bingkai boleh digunakan.
- Lembaran untuk kesinambungan – Jika perlu menyambungkan penyokong yang terletak dalam satah yang sama, maka kedua-dua tali pinggang atas disambungkan dengan lembaran atau pengikat kesinambungan. Dengan cara ini, rivet sambungan dibebaskan daripada daya tegangan dan ubah bentuk besar dapat dielakkan.
Raj. 13 - Sambungan dengan jalur untuk kesinambungan
Raj. 14 - Sambungan galang memanjang a) jambatan di lebuh raya; b) jambatan kereta api
- Sambungan tegar terhadap lenturan – Jenis sambungan ini ditemui pada konsol penuh bagi laluan pejalan kaki jambatan jalan raya. Bagi momen yang lebih kecil, plat menegaknya hanya disambungkan secara dwisegmen antara sudut pengaku bagi rasuk utama. Momen yang dikenakan melalui pengaku diedarkan ke seluruh ketinggian rasuk utama, iaitu dimasukkan ke dalam taliannya sebagai gandingan daya.
Raj. 15 dan 16
- Sudut tegar terhadap lenturan – Sudut yang tegar terhadap lenturan antara tiang dan balok bawah dalam pembinaan bangunan hendaklah direka bentuk sedemikian rupa supaya sudutnya kekal tidak berubah dan tiada sebarang lebihan tegasan setempat berlaku. Sambungan yang boleh dipercayai pada sudut terhasil misalnya mengikut raj. 16 apabila kepingan sayap digunakan atau mengikut raj. 100 apabila momen pengikatan pada zon tiang diterima sebagai pasangan daya.
- Sudut bingkai – Pada bingkai poligonal, sambungan boleh dibuat pada titik lenturan jika perbezaan sudut kecil; batang-batang yang disambungkan ditutup dengan pengikat seperti batang tegangan dan batang mampatan. Daya putaran tertumpu pada titik lenturan dan mesti diserap oleh pengaku. Pada raj. 101 perhatikan perbezaan dalam penutupan sambungan dan pengaku, bergantung pada arah momen lentur dan daya sisih. Dalam kes daya yang besar dan perbezaan sudut yang ketara, dielakkan supaya sambungan berada pada bahagian bingkai yang sangat melengkung. Sambungan di sekitar sudut bingkai membolehkan bentuk pembinaan yang lebih baik dan memudahkan pembuatan. Contoh dengan sambungan universal terpaku di kedua-dua sisi titik lenturan ditunjukkan pada raj. 102a dan raj. 102b, di mana sudut itu terdiri daripada bahagian yang dikimpal. Pada raj. 103 ditunjukkan sambungan yang tegar terhadap lenturan pada tiang bingkai dengan palang berterusan.
Raj. 17a
Raj. 17b
Sambungan serong: Pada sambungan yang telah dibincangkan setakat ini, rusuk-rusuk berdiri saling tegak lurus. Namun jika sudutnya bukan tepat, maka sudut-sudut (raj. 18) dipusingkan, dan pada sudut yang sangat tajam digunakan alas baji. Gunakan pengikat untuk kesinambungan dan kepingan sokongan dalam kes yang diberikan seperti pada sambungan tegak. Plat sambungan yang dibengkokkan (raj. 19) terikat dengan eksentrisiti yang besar dan daya tambahan yang ketara. Pembuatan sambungan serong dipermudah apabila plat sambungan yang dikimpal digunakan (raj. 20).
Gamb. 18
Gamb. 19
Raj. 20