Design of Frame Systems According to Plasticity Theory

Iz iskustva je poznato da granično stanje određeno prema teoriji elastičnosti u stvarnosti nije opasno stanje kada se radi o višestruko statički neodređenoj konstrukciji izvedenoj od elastoplastičnih materijala. Takve konstrukcije i dalje zadovoljavaju uvjete nosivosti i u slučaju pojave lokalnih plastičnih deformacija. Primjenom teorije plastičnosti dolazimo do racionalnijeg utroška materijala uz zahtijevanu nosivost i uporabivost. U radu su dane osnovne pretpostavke teorije plastičnosti na temelju kojih je prikazan proces plastifikacije presjeka ovisno o geometriji presjeka te o tipu opterećenja. Analizira se plastifikacija poprečnog presjeka elementa opterećenog momentom savijanja tj. čisto savijanje, savijanje silama i savijanje uz uzdužnu silu. Pokazan je i proračun graničnog stanja nosivosti prema teoriji plastičnosti na primjeru dvoetažnog okvirnog sustava.It is known from the experience that the ultimate limit state determined according to elasticity theory is not dangerous for a statically indeterminate structure made of elastoplastic material. Such structures still haven’t reached their ultimate limit state even when local plastic deformations appeared. Application of the theory of plasticity gives us more rational usage of material with required strength and serviceability. In this undergraduate thesis, basic assumptions of theory of plasticity are presented. Based on these assumptions, the process of yielding of a cross-section depending on its geometry and loading conditions is also given. Loading conditions that are analysed are pure bending, force bending and bending moment with axial load. Finally, the thesis includes an example of a two-storey frame system solved according to plastic ultimate limit state