Sfondo teorico
Le snellezze ed i coefficienti di riduzione risultanti sono determinati utilizzando l'analisi di instabilità flessionale secondo EN 1993-1, capitolo 6.3, tenendo conto del carico di instabilità critico elastico Ncr. Questo carico critico viene determinato analiticamente nel modulo aggiuntivo STEEL ‑ EC3 utilizzando la lunghezza effettiva di regolazione. Per le strutture semplici, ci sono quattro casi di Eulero comunemente usati.
Nel caso di strutture complesse, la valutazione della lunghezza efficace non è così banale. Per questa determinazione, è possibile utilizzare il modulo aggiuntivo RSBUCK.
Un fattore di carico critico viene prima determinato per la struttura. Questo viene moltiplicato per le forze normali delle aste per ottenere i carichi critici. Le lunghezze effettive corrispondenti per l'instabilità attorno ad entrambi gli assi sono calcolate usando la formula corretta: Ncr = E ∙ I ∙ π²/Lcr. Infine, i fattori di carico effettivi sono determinati da questa relazione: kcr = Lcr/L.
Forme di modalità globale e locale in RSBUCK
La determinazione delle forme modali e la corretta valutazione sono spiegate con il seguente esempio di un telaio semplice.
Nella determinazione della modalità di instabilità e delle lunghezze di instabilità, il carico svolge un ruolo importante: I valori di instabilità dipendono non solo dal modello strutturale, ma anche dalla relazione delle forze normali con il carico di instabilità critico totale Ncr. Le lunghezze effettive possono essere calcolate solo per aste con forze di compressione. Inoltre, la distribuzione del carico sull'intera struttura influenza la determinazione dei fattori critici. Valutando graficamente le singole forme della modalità, è possibile identificare se esiste una forma della modalità globale o locale. Se c'è un carico critico di un singolo elemento nel caso del carico critico strutturale più sfavorevole, questo sarà evidente nel grafico. In caso di tale errore, i risultati non possono essere utilizzati per tutti gli altri membri e non devono essere valutati.
Nel nostro esempio, la prima forma modale con il fattore di carico critico di 5,32 illustra lo spostamento globale del telaio nel piano del telaio. La seconda forma modale, con il coefficiente di carico critico di 11,42, illustra lo spostamento locale della colonna sinistra nel piano del telaio (instabilità attorno all'asse minore z).
Membri divisi
Quando si calcolano le lunghezze effettive e i fattori di lunghezza effettivi, è necessario considerare la divisione delle aste. In questo esempio, la colonna di sinistra del frame è composta da due aste singole. Per ragioni di modellazione tecnica, la colonna è stata divisa al centro. Se si considera solo la forma della modalità locale (Buckling Mode n. 2), questa può essere classificata nel caso n. 2 di Eulero e il risultato atteso del fattore di lunghezza effettiva kcr, z = 1.0. Tuttavia, la finestra dei risultati 2.1 nel modulo aggiuntivo visualizza il coefficiente di lunghezza efficace kcr, z = 2.0 per entrambe le aste "parziali" della colonna.
Questo può essere facilmente spiegato dalle relazioni sopra menzionate, nella sezione "Background teorico". In questo caso, la lunghezza di instabilità per l'intera colonna è uguale alla lunghezza della colonna, e quindi il fattore di lunghezza effettiva è 1. Da in RSKNICK aber Einzelstäbe ausgewertet werden, ergibt sich aus kcr = Lcr / L mit L = 0,5 ∙ Stützenlänge ein Knicklängenbeiwert von 2,0.
I fattori di lunghezza effettivi per le aste continue non possono essere determinati direttamente in RSBUCK. Per fare ciò, è possibile valutare i risultati delle singole aste. L'elemento che dimostra il carico di instabilità più piccolo Ncr può essere considerato come l'organo singolo dominante per un elemento continuo. È quindi possibile calcolare ivalori k cr dalla lunghezza efficace di questa asta e dalla lunghezza totale dell'asta continua.
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