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2020-03-13

Progettazione di forze trasversali locali secondo EN 1993-1-3

La progettazione di prodotti in acciaio laminati a freddo è definita nella EN 1993-1-3. Le forme tipiche dei profili formati a freddo sono le sezioni, C, Z, omega o sigma. Si tratta di prodotti in acciaio laminati a freddo realizzati in lamiera a pareti sottili che è stata formata a freddo con metodi di formatura a rulli o piegatura. Quando si progettano gli stati limite ultimi, è anche necessario assicurarsi che le forze trasversali locali non portino a compressione, paralizzante del nastro o instabilità locale nel nastro delle sezioni. Questi effetti possono essere causati dalle forze trasversali locali tra la flangia e l'anima e dalle forze di supporto nei punti supportati. Abschnitt 6.1.7 der EN 1993-1-3 regelt im Detail, wie die Beanspruchbarkeit des Steges Rw,Rd unter örtlicher Lasteinleitung zu ermitteln ist.

Nel modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC 3, è possibile utilizzare l'estensione RF-/STEEL Cold-Formed Sections per eseguire un'analisi delle forze trasversali locali per le anime non irrigidite secondo [1] , 6.1.7 (il l'estensione del modulo richiede una licenza separata). Questo articolo mostra i corrispondenti metodi di progettazione usando l'esempio di una trave di flessione formata da una sezione a C formata a freddo e sottoposta a un singolo carico.

Sistema e carichi

Una trave con una lunghezza di due metri è costituita da un profilo formato a freddo C 2020 in acciaio S 235. Viene caricato con un singolo carico di 10 kN ad una distanza di 50 cm dal supporto. Il carico agisce al centro di taglio. Il peso proprio non è considerato.

Quando si seleziona la sezione trasversale dalla libreria, si noti che la forma della sezione trasversale della sezione a C corrisponde alla categoria "Sezioni a C piegate a freddo". Questa condizione può essere impostata utilizzando la funzione filtro. L'estensione del modulo RF-/STEEL Cold-Formed Sections è stata realizzata per la progettazione di profili piegati a freddo: Una sezione a C arrotolata o una sezione di canale non sarebbe progettata secondo [1].

Immissione dei dati nelle sezioni a freddo RF-/STEEL

Nel modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC 3, le specifiche per un progetto secondo EN 1993-1-3 [1] devono essere fatte nella scheda "Sezioni a freddo" della finestra di dialogo "Dettagli".

La casella di controllo "Calcola le forze trasversali locali secondo 6.1.7 se possibile" controlla se il programma verifica i modi di rottura locali nel nastro. Se questa opzione è attivata, è possibile definire le condizioni al contorno come la lunghezza del vincolo rigido nella finestra "1.14 Forze trasversali locali".

La considerazione delle forze trasversali è attivata di default. Pertanto, la distribuzione della forza di taglio viene utilizzata per la progettazione del carico del nastro per l'applicazione del carico locale. Il programma analizza le posizioni di discontinuità risultanti dalla distribuzione della forza di taglio. La "Lunghezza nominale del cuscinetto rigido" è preimpostata a 0,10 m.

Risultati in RF-/STEEL EC3

Ci sono al massimo due passaggi per calcolare iterativamente la sezione trasversale efficace. Quindi, i rapporti di progetto dovuti alle forze trasversali locali vengono visualizzati nei disegni. I dettagli di ciascun progetto possono essere visualizzati come "valori intermedi".

Secondo la distribuzione della forza di taglio, la progettazione della forza trasversale locale viene eseguita su entrambi i supporti e sulla posizione dell'applicazione di carico locale. La posizione x = 0,00 m ha il rapporto di progetto massimo. La progettazione della posizione è la seguente:

Abbiamo una reazione vincolare su una sezione trasversale che ha solo un'anima. La sezione a C con uno spessore della piastra di t = 2,0 mm ha cinghie irrigidite a causa delle sue labbra. La distanza del supporto dall'estremità libera è 0,00 m, che è inferiore a 1,5 volte l'altezza del nastro hw = 198 mm. Quindi, [1] , l'equazione (6.15a) governa per determinare la resistenza dell'anima Rw, Rd.

Devi applicare i seguenti parametri:

Ciò si traduce nella seguente resistenza del nastro:

La condizione di progetto secondo [1] , Equazione (6.13) è soddisfatta:

Il progetto è lo stesso per le restanti due posizioni di progetto.

Opzione: Definizione manuale delle forze

Se la distribuzione della forza di taglio non rappresenta realisticamente il carico introdotto, le posizioni del carico e le grandezze del carico, comprese le lunghezze nominali del cuscinetto rigido, possono essere definite manualmente. Potete vederlo nel modello RFEM allegato nel caso di progetto 2.

Nel caso di una forza definita manualmente, non esiste un confronto automatico dell'effetto della forza di taglio per i punti di supporto. È necessario definire queste posizioni individualmente con le rispettive forze di supporto. Per fare ciò, selezionare la casella di controllo "Estremità libera" come mostrato nella Figura 05. Solo allora viene presa in considerazione la distanza c ≤ 1,5 hw e [1] , l'equazione (6.15a) viene utilizzata per il progetto. Altrimenti, si applicherebbe [1] Equazione (6.15d).

Sommario

Con l'estensione del modulo RF-/STEEL Cold-Formed Sections per RF-/STEEL EC3, è possibile eseguire, tra le altre cose, progetti per le forze trasversali locali secondo [1] , Sezione 6.1.7. Le posizioni rilevanti per il progetto sono determinate automaticamente dalla distribuzione della forza di taglio. In alternativa, è possibile specificare le forze manualmente. Il progetto per le forze trasversali locali con RF-/STEEL Cold-Formed Sections viene eseguito secondo [1] , 6.1.7.2 per le sezioni trasversali con un'anima non irrigidita o secondo [1] , 6.1.7.3 per le sezioni trasversali con due o più anime senza irrigidimento. Le sezioni trasversali dell'anima con irrigidimenti longitudinali non possono essere progettate secondo [1] , 6.1.7.4.


Autore

Mr. Vogl crea e gestisce la documentazione tecnica.

Link
Bibliografia
  1. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-3: Allgemeine Regeln - Ergänzende Regeln für kaltgeformte Bauteile und Bleche. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
  2. Handbuch RF-/STAHL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
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