Klasifikace průřezů při jednoosém ohybu a působení normálové síly

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem Zobrazit původní text

Přídavný modul RF‑/STEEL EC3 provádí před vlastním posouzením v každém návrhovém bodě důkladnou klasifikaci průřezu. Vyhodnocuje se přitom náchylnost všech částí průřezu k lokálnímu boulení. Zjištěná třída průřezu má pak vliv na výpočet jeho únosnosti a rotační kapacity.

Třídy průřezů

Eurokód 3 [1] definuje čtyři třídy průřezů:

Obr. 01 - Třídy průřezů

Do klasifikace průřezů jsou zařazeny následující parametry a okrajové podmínky:

  • Podepření prutu s průřezem (jednostranně nebo oboustranně)
  • Délka prutu c
  • Tloušťka průřezu t
  • Mezní hodnota únosnosti oceli ve formě součinitele epsilon
  • Rozdělení napětí na posuzované části průřezu

Pro celý průřez se stává rozhodující třída nejméně příznivě zváženého průřezu. U I a H řezů se jedná obvykle o relativně štíhlou stojinu.

průběh napětí

Průběh napětí se určuje parametry alpha (plastická, třída 1 a 2) nebo psi (elastická, třída 3). V tomto případě alpha představuje procentuální délku tlakového napětí v části průřezu, psi ovšem poměr napětí okrajů.

Obr. 02 - Parametry alfa a psí

Důležité:

  • Existující napětí se vždy zvyšují nebo snižují až na mez kluzu.
  • Tlaková napětí musí být vždy kladná, tahová napětí záporná.

U výlučně jednoosého ohybu na dvouosém průřezu je stanovení α a psi triviální. Jestliže působí přídavná normálová síla, je třeba zohlednit další skutečnosti. Je zajímavé, jak velká normálová síla působí. V modulu RF-/STEEL EC3 jsou implementovány dva přístupy.

Obr. 03 - Metoda výpočtu

Nejdříve nejdříve probereme druhou možnost „Zvýšit N Ed a M Ed jednotně“, která je přednastavena v modulu RF-/STEEL EC3. V případě pružného rozdělení napětí se stávající napětí zvýší o poměr mez kluzu/maximální tlakové napětí v průřezové části. Parametr psi vyplývá ze vztahu napětí v tlaku/tahu. Pokud je rozdělení napětí plastické, zvyšuje se moment a normálová síla až do dosažení některé z interakčních podmínek uvedených v [1], a tím do dosažení plastického mezního stavu. Viz také informace v [2] , Strana 13.

V modulu RF-/STEEL EC3 se používá podmínka interakce podle vzorce 6.2, protože je snadno pochopitelná a platí pro všechny typy průřezů. Následující obrázek znázorňuje příklad IPE 360, S 235, s následujícími vnitřními silami a plastickými únosnostmi:
M y, Ed = 125,0 kNm N Ed = 300,0 kN
M y, Rd = 239,5 kNm N Rd = 1,709,0 kN

Obr. 04 - Interakční křivka

Z extrapolace stávajících zatížení vyplývají následující mezní vnitřní síly:
M N, y, Rd = 179,2 kNmN My, Rd = 430,1 kN

Z mezní normálové síly se nyní určí velikost napěťového bloku a použije se v plošné ose průřezu. Spolu s ostatními bloky napětí ohybového momentu lze nyní stanovit délku napětí v tlaku v části průřezu a tím i parametr alpha.

Obr. 05 - Výpočet parametru alfa

První možnost „N Ed pevné, Zvýšit M Ed k dosažení f yd “ lze nejlépe vysvětlit plastickým rozdělením napětí. Normálová síla nebude extrapolována, nýbrž aplikována v použité velikosti. Proto jsou-li tato možnost, tisková plocha a alfa jsou obvykle o něco menší.

Stanovení mezních hodnot c/t pro jednotlivé třídy průřezů zde dále nebudeme popisovat. Lze je převzít z [1], tabulky 5.2.

Literatura

[1]  Eurokód 3: Posouzení ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[2]  SEMI-COMP +: Směrnice pro výpočet pro posouzení průřezu a prutu podle Eurokódu 3 se zaměřením na polotuhé průřezy. Graz: TU Graz - Ústav ocelových konstrukcí, červenec 2011

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
RFEM Ocelové a hliníkové konstrukce
RF-STEEL EC3 5.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD
RSTAB Ocelové a hliníkové konstrukce
STEEL EC3 8.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD