Flexural elastic buckling stress of batten type light gauge built-up member

In Japan, built-up member composed with light gauge is used for studs of shear wall. Flexural buckling stress of built-up compression member is evaluated by effective slenderness ratio. The effective slenderness ratio of light gauge built-up compression member is proposed for heavy sections; however, it is not verified that it can be adopted in light gauge. In this paper, full scale testing of light gauge built-up members are conducted. From the test results, it is shown that current Standard overestimates the buckling strength. Based on energy equilibrium theory, modified effective slenderness ratio for light gauge built-up member is derived. The validity of the modified effective slenderness ratio is shown with test results.

W systemowych rozwiązaniach budynków szkieletowych jako słupki wbudowane w ścianę stosuje się lekkie elementy cienkościenne. Typowy słupek składa się z dwóch gałęzi wykonanych z lekkich elementów cienkościennych zespolonych za pomocą przewiązek łączonych za pomocą śrub samowiercących. W badanym rozwiązaniu, nośność na wyboczenie giętne jest określana na podstawie efektywnej smukłości definiowanej w Normie Projektowania Konstrukcji Stalowych opartej na koncepcji naprężeń dopuszczalnych. Smukłość efektywna w tym podejściu normowym koresponduje z założeniem Bleicha stosowanym zazwyczaj do elementów grubościennych. Powstaje zatem wątpliwość czy podana w normie koncepcja smukłości efektywnej może być także stosowana dla lekkich elementów cienkościennych. W pierwszym etapie badań wykonano pełnoskalowe badania eksperymentalne, których celem było wyjaśnienie wspomnianej kwestii. Elementami badanymi były słupy dwugałęziowe wykonane z lekkich elementów cienkościennych łączonych między sobą przewiązkami. Wyniki badań pokazały, że obowiązująca Norma przeszacowuje nośność wyboczeniową takich elementów. Korzystając z metod energetycznych wyprowadzono zmodyfikowany wzór na smukłość efektywną. Poprawność wyprowadzonego wzoru na smukłość efektywną pokazano porównując otrzymane nośności wyboczeniowe z wynikami eksperymentów. Porównania te potwierdziły poprawność szacowania nośności wyboczeniowej dwugałęziowych, lekkich elementów cienkościennych pod warunkiem zastosowania wyprowadzonego wyrażenia na smukłość efektywną.