Sistema
Sección:
Vigas principales = IPE 550
Vigas secundarias = HE-B 240
Material:
Acero estructural S235 según DIN EN 1993‑1‑1, tabla 3.1
Cargas de diseño
LC 1 Peso propio:
gd = 1,42 kN/m
Carga impuesta LC 2:
esfuerzos internos de cálculo
Análisis de estabilidad sin considerar las vigas horizontales según [3], sección 6.3.2
Suponiendo una coacción lateral y torsional en el inicio y final de la barra, se determina un momento torsor lateral elástico Mcr de 368 kNm en RF-STEEL EC3 con el cálculo según la cláusula 6.3.2 de [3]. Por lo tanto, el cálculo de acuerdo con la ecuación 6.54 resulta en 1.64. Por lo tanto, el cálculo del estado límite último no se puede cumplir sin el efecto estabilizador de las vigas secundarias.
Análisis de estabilidad teniendo en cuenta los travesaños según [3], anejo BB.2.2.
Las reglas de DIN EN 1993‑1‑1, anexo BB.2.2 asumen una restricción de giro continua sobre la longitud de la viga '. Por lo tanto, la restricción rotacional discreta disponible en el modelo está "manchada" a una restricción rotacional continua.
Determinación de la restricción rotacional continua disponible:
Los valores se toman de [2] y se ajustan a la notación del anexo BB.2.2.
Cθ, R, k = 11,823 kNm (componente de la deformación por flexión de los travesaños)
Cθ, D, k = 359 kNm (componente de la deformación de la sección de la viga principal, teniendo en cuenta la unión en el alma)
Conversión a coacción rotacional continua Cθ con distancia media de vigas secundarias:
Determinación de la restricción de giro requerida:
Donde
Kυ = 0,35 para la utilización de la sección elástica
Kθ = 10 según DIN EN 1993-1-1/NA, tabla BB.1
Es posible una reducción de Cθ,min en (MEd / Mel,Rd)²:
El cálculo:
Cθ,vorh = 134 kNm/m < Cθ,min = 200,9 kNm/m
No se puede realizar el cálculo en forma de verificación de una contención suficiente para la deformación lateral de la viga principal según el anexo BB.2.2.
Análisis de estabilidad considerando los travesaños según la cláusula 6.3 de [3]
Determinación de la restricción rotacional discreta disponible:
Los valores se toman de [2] y se ajustan a la notación del anexo BB.2.2.
Cθ, R, k = 11,823 kNm (componente de la deformación por flexión de los travesaños)
Cθ, D, k = 359 kNm (componente de la deformación de la sección de la viga principal, teniendo en cuenta la unión en el alma)
Con este resorte giratorio, es posible describir el modelo estructural del conjunto de barras teóricamente singularizadas para el cálculo de acuerdo con la cláusula 6.3.4 en la ventana 1.7 del módulo adicional.
En el cálculo según 6.3.4, un solucionador de valores propios en RF-STEEL EC3 determina el factor αcr, op con el que se alcanza la carga crítica ideal más pequeña con deformaciones del plano del sistema estructural.
El factor de carga de pandeo crítico se muestra entre los valores intermedios (ver las ventanas de resultados) y la forma del modo correspondiente se puede mostrar en una ventana separada. Por lo tanto, el resultado es un Mcr de 452,65 kNm ∙ 2,203 = 997,2 kNm.
El cálculo de acuerdo con la Ecuación 6.63 da como resultado 1.01 para el modelo. Para el cálculo de αcr, op, el punto de aplicación de carga se aplicó como desestabilizador en el ala superior según los ajustes detallados. Teniendo en cuenta que el punto real de aplicación de la carga se encuentra entre el ala superior y el centro de cortante, es posible ignorar la ligera superación y considerar que el cálculo se ha cumplido.
Determinación de Mcr en el modelo por el MEF
Con la función "Generar superficies a partir de barras" y otras herramientas de modelado disponibles, puede crear fácilmente un modelo de superficie de la estructura en un tiempo mínimo. Con el tipo de barra "Viga de resultados", puede determinar el momento My en la viga y ver la salida gráficamente. El factor de carga de pandeo crítico que se necesita se puede calcular en todo el modelo con el módulo adicional RF-STABILITY.
El resultado es un Mcr de 447,20 kNm · 2,85 = 1 274,5 kNm con este modelo de EF. Esto es un poco más alto que el resultado en el modelo de barra con los resortes rotacionales discretos correspondientes. Se podría considerar un modelado aún más preciso de las conexiones de las vigas secundarias.
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