2510x

2020-07-02

Verifica della resistenza al fuoco di una colonna sotto forza assiale

Nel nostro articolo tecnico, nel modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3, verifichiamo una colonna incernierata con una forza assiale ad azione centrale secondo EN 1993-1-2 Useremo l'Appendice nazionale della Germania qui.

Sistema e carichi

Sezione della trave HEA 240, S355

Verifica dell'instabilità flessionale attorno all'asse minore

\frac{N_{Ed}}{\frac{χ_{z} \cdot N_{Rk}}{γ_{M 1}}} k_{zy} \cdot \frac{M_{y, Ed}}{χ_{LT} \cdot \frac{M_{y, Rk}}{γ_{M 1}}} \leq 1

Formula 1

La lunghezza efficace della colonna incernierata è L_cr = 3.50 m.

Secondo EN 1993-1-1, 6.3.1.2:

χ = \frac{1}{ϕ \sqrt{ϕ^{2} - {\bar{λ}}^{2}}} \leq 1

ϕ = 0, 5 \cdot [1 α \cdot (\bar{λ} - 0, 2) {\bar{λ}}^{2}]

{\bar{λ}}_{z} = \sqrt{\frac{A \cdot f_{y}}{N_{cr, z}}}

N_{cr, z} = \frac{π^{2} \cdot E \cdot I_{z}}{l^{2}} = \frac{π^{2} \cdot 21.000 kN / {cm}^{2} \cdot 9.465 {cm}^{4}}{{(350 cm)}^{2}} = 16.014, 10 kN

{\bar{λ}}_{z} = \sqrt{\frac{178 {cm}^{2} \cdot 23, 5 kN / {cm}^{2}}{16.014, 10 kN}} = 0, 511

Formula 2

Selezione della curva di instabilità secondo la tabella 6.2:

Error converting from LaTeX to MathML

Formula 3

Instabilità perpendicolare all'asse z: Curva della tensione di instabilità BSC_z : b

La tabella 6.1 mostra il coefficiente di imperfezione α = 0,34.

ϕ = 0, 5 \cdot [1 0, 34 \cdot (0, 511 - 0, 2) 0, 511^{2}] = 0, 683

χ_{z} = \frac{1}{0, 683 \sqrt{0, 683^{2} - 0, 511^{2}}} = 0, 879 \leq 1, 0

N_{Ed} = 1, 35 \cdot G_{K} 1, 5 \cdot Q_{K} = 1, 35 \cdot 1.000 1, 5 \cdot 800 = 2.550 kN

Formula 4

Per le sezioni trasversali cave I, H e rettangolari che sono solo soggette a compressione, si può presumere che il coefficiente k_zy = 0.

Ciò risulta nella progettazione come segue:

\frac{N_{Ed}}{\frac{χ_{z} \cdot N_{Rk}}{γ_{M 1}}} \leq 1

N_{Rk} = A \cdot f_{y} = 178 {cm}^{2} \cdot 23, 5 \frac{kN}{{cm}^{2}} = 4.183 kN

\frac{2.550 kN}{\frac{0, 879 \cdot 4.183 kN}{1, 1}} = 0, 76 \leq 1

Formula 5

→ Il progetto è completato.

progetti della resistenza al fuoco

La temperatura finale è definita come 500 gradi.

Determina i coefficienti di riduzione:
k_{y, Θ} = 0,78 Tabella 3.1
k_{E, Θ} = 0,60 Tabella 3.1

Progettazione in caso di esposizione al fuoco secondo il punto 4.2.3.2

Coefficiente di imperfezione:

α = 0, 65 \cdot \sqrt{\frac{235}{f_{y}}} = 0, 65 \cdot \sqrt{\frac{235}{235}} = 0, 65

Formula 6

Snellezza relativa senza dimensioni:

{\bar{λ}}_{θ} = \bar{λ} \cdot {[\frac{k_{y, θ}}{k_{E, θ}}]}^{0, 5} = 0, 511 \cdot {[\frac{0, 78}{0, 60}]}^{0, 5} = 0, 583

Formula 7

Coefficiente ausiliario:

φ_{θ} = \frac{1}{2} \cdot [1 α \cdot \bar{λ_{θ}} \bar{λ_{θ}^{2}}] = \frac{1}{2} \cdot [1 0, 65 \cdot 0, 583 0, 583^{2}] = 0, 859

Formula 8

Coefficiente di riduzione per instabilità flessionale per esposizione a fuoco:

χ_{fi} = \frac{1}{φ_{θ} \sqrt{φ_{θ}^{2} - \bar{λ_{θ}^{2}}}} = \frac{1}{0, 859 \sqrt{{0, 859}^{2} - 0, 583^{2}}} = 0, 671

Formula 9

Resistenza all'instabilità di un componente strutturale soggetto a compressione:

N_{b, fi, Ed} = \frac{χ_{fi} \cdot A \cdot k_{y, θ} \cdot f_{y}}{γ_{M, fi}} = \frac{0, 671 \cdot 178, 0 \cdot 0, 78 \cdot 23, 5}{1, 0} = 2.189 kN

Formula 10

Caricamento in caso di incendio:

N_{fi, Ed} = 1, 0 \cdot G_{k} 0, 9 \cdot Q_{k} = 1, 0 \cdot 1000, 0 0, 9 \cdot 800, 0 = 1.720, 0 kN

Formula 11

Verifica:

η = \frac{N_{fi, Ed}}{N_{b, fi, Rd}} = \frac{1.720}{2.189} = 0, 79

Formula 12

→ Il progetto è completato.

Autore

La signora Matula fornisce supporto tecnico per i nostri clienti.

Link

Software di calcolo strutturale per strutture di acciaio

Bibliografia

Handbuch RF-/STAHL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.

Download

Modello di articolo tecnico | File RSTAB 8

528 KB

Hai delle domande?

Eventi

2024-04-30

Corso di formazione online

RFEM 6 | Studenti | Introduzione alla verifica di strutture in legno

2024-05-02

Fasi costruttive nelle strutture a membrana con RFEM 6

Webinar

Fasi costruttive di strutture a membrana con RFEM 6

2024-05-08

Corso di formazione online

RFEM 6 | Studenti | Introduzione alla verifica del calcestruzzo armato

2024-05-08

$Modellazione di sezioni trasversali e\n Analisi delle tensioni in RSECTION 1$

Webinar

Modellazione di sezioni e analisi delle tensioni in RSECTION 1

2024-05-15

Corso di formazione online

RFEM 6 | Studenti | Introduzione alla verifica acciaio

2024-05-16

Considerazione delle fasi costruttive in RFEM 6

Webinar

Considerazione delle fasi costruttive in RFEM 6

2024-05-23

Domande frequenti e risposte del supporto tecnico di Dlubal Software

Webinar

Domande frequenti e risposte del supporto tecnico di Dlubal Software | Maggio 2024

2024-06-20

Webinar

Domande frequenti e risposte del supporto tecnico di Dlubal Software | Giugno 2024

2024-10-09 - 2024-10-12

Fiera

SAIE 2024

2024-10-16

Corso di formazione online

RFEM 6 | Studenti | Introduzione alla verifica delle aste

2024-10-23

Corso di formazione online

RSECTION 1 | Studenti | Introduzione alla resistenza dei materiali

2024-10-30

Corso di formazione online

RFEM 6 | Studenti | Introduzione alla FEA

Video

Knowledge Base

KB 001644 | Verifica della resistenza al fuoco di una colonna sotto forza assiale

Durata: 00:00:36 min

Knowledge Base

KB 000956 | condizioni di vincolo per instabilità flesso-torsionale

Durata: 00:01:12 min

Knowledge Base

KB 000961 | Guida visiva per la definizione delle condizioni di vincolo per i set di aste

Durata: 00:00:45 min

Knowledge Base

KB 000866 | Progettazione di saldature a collo di sezioni a I saldate e sezioni scatolari

Durata: 00:01:05 min

Knowledge Base

KB 000883 | Valori limite per le tensioni di taglio da torsione in RF-/STEEL EC3

Durata: 00:00:35 min

Knowledge Base

KB 000880 | Punto di applicazione del carico di carichi trasversali positivi

Durata: 00:00:49 min

Knowledge Base

KB 000726 | Assegnazione di dati di input a più aste o set di aste

Durata: 00:00:35 min

Knowledge Base

KB 000780 | Passaggio automatico dal metodo dell'asta equivalente al metodo generale ...

Durata: 00:01:27 min

Knowledge Base

KB 000868 | Metodo generale per l'analisi di stabilità secondo EN 1993-1-1 e instabilità in ...

Durata: 00:01:37 min

Modelli da scaricare

Modello 004864 | Collegamento della struttura in acciaio | AISC 360-22

100x

13x

Collegamento della struttura in acciaio | AISC 360-22

Modello 004859 | Struttura metallica | AISC 360/341-22

253x

40x

Struttura in acciaio | AISC 360/341-22

3237x

221x

Base di una colonna circolare in acciaio

267x

Ponte pedonale e ciclabile a Eichsütt, Germania

307x

34x

Struttura metallica

371x

Scaffalature per campate alte, Cina

Modello 004787 | Collegamenti per strutture in acciaio

485x

54x

Collegamenti per strutture in acciaio

Modello 004778 | Trave di sollevamento di tipo H

299x

31x

Trave di sollevamento di tipo H

Silo in acciaio con carichi del vento | ASCE 7

290x

35x

Silo in acciaio con carichi del vento | ASCE 7

Articoli tecnici della Knowledge Base

Visuelle Hilfen beim Definieren der Lagerbedingungen von Stabsätzen bei der Bemessung nach EN 1993-1-1 Kapitel 6.3.4

Stabsätze werden in RF-/STAHL EC3 standardmäßig nach dem allgemeinen Verfahren (EN 1993-1-1, Kap. 6.3.4) auf Stabilität bemessen. Hierzu ist es notwendig, für das Ersatzsystem mit vier Freiheitsgraden die richtigen Lagerbedingungen zu bestimmen. Bei den heute üblichen 3D-Modellen kann man schnell die Übersicht über die Lage der Stabsätze im System verlieren.

Leggi di più

Valore limite delle tensioni di taglio torsionali per la verifica della sezione trasversale

Häufig verhindern sehr kleine Torsionsmomente in den zu bemessenden Stäben bestimmte Nachweisformate. Um diese zu vernachlässigen und die Nachweise dennoch zu führen, kann man in RF-/STAHL EC3 einen Grenzwert definieren, ab dem Torsionsschubspannungen berücksichtigt werden.

Leggi di più

Attivazione del progetto di saldatura in RF-/STEEL EC3

Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 kann den Nachweis der Halskehlnähte für alle parametrischen, geschweißten Querschnitte der Querschnittsbibliothek führen. Hierzu muss die Option in den Detaileinstellungen des Moduls aktiviert werden. Alternativ kann auch ein Flächenmodell zur Bemessung genutzt werden.

Leggi di più

Convenzione del segno per "Applicazione del carico di carichi trasversali positivi"

Hin und wieder stellt sich die Frage zur Ermittlung des richtigen Lastangriffspunktes der positiven Querlasten in RF-/STAHL EC3 und RF-/STAHL AISC.

Leggi di più

Screenshot

Caratteristiche del prodotto

Caratteristica 002807 | Rappresentazione 3D dei risultati FSM

Im Dialog "Querschnitt bearbeiten" können Sie sich die Knickfiguren der Finite-Streifen-Methode (FSM) as 3D-Grafik ausgeben lassen.

Leggi di più

Verifica delle strutture di acciaio | Panoramica della verifica del sistema resistente alla forza sismica

La progettazione di cinque tipi di sistemi resistenti alla forza sismica (SFRS) include il telaio a momento speciale (SMF), il telaio a momento intermedio (IMF), il telaio a momento ordinario (OMF), il telaio ordinario concentricamente controventato (OCBF) e il telaio speciale concentricamente controventato (SCBF) )
Verifica della duttilità dei rapporti larghezza-spessore per anime e ali
Calcolo della resistenza e della rigidezza richieste per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della spaziatura massima per i controventi di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza richiesta nelle posizioni delle cerniere per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza necessaria della colonna con l'opzione di trascurare tutti i momenti flettenti, il taglio e la torsione per lo stato limite di sovraresistenza
Verifica dei rapporti di snellezza di pilastri e controventi

Leggi di più

Add-on Verifica sismica in acciaio | Risultati

Il risultato della verifica sismica è classificato in due sezioni: requisiti delle aste e dei collegamenti.

I "Requisiti sismici" includono la resistenza a flessione richiesta e la resistenza a taglio richiesta del collegamento trave-colonna per telai a momento. Sono elencati nella scheda "Collegamento del telaio dei momenti per asta". Per i telai controventati, la resistenza a trazione del collegamento richiesta e la resistenza a compressione del collegamento richiesta del controvento sono elencate nella scheda "Collegamento controvento per asta".

Il programma fornisce le verifiche eseguite nelle tabelle. I dettagli della verifica mostrano chiaramente le formule e i riferimenti alla norma.

Leggi di più

Caratteristica 002733 | Progettazione sismica AISC 341-16 per aste in acciaio

Nel modulo Verifica calcestruzzo offre la possibilità di eseguire la verifica sismica secondo AISC 341-16 per barre di acciaio.

Per questo sono disponibili cinque tipi di SFRS (sistemi resistenti alla forza sismica).

Scopri di più

Leggi di più

Domande frequenti (FAQ)

Progetto un set di aste utilizzando il metodo dell'asta equivalente in RF-/STEEL EC3, ma il calcolo fallisce. Il sistema è instabile e fornisce il messaggio "Non progettabile - ER055) Valore zero del momento critico sul segmento.

Quale potrebbe essere il motivo?

Perché i progetti delle aste equivalenti sono disattivati nella scheda Stabilità quando si attivano i progetti plastici utilizzando il metodo della forza interna parziale (RF-/STEEL Plasticity)?

Vorrei eseguire un'analisi di stabilità dell'ala superiore in una travatura reticolare lunga. Qual è il modo migliore per procedere?

Quali sezioni trasversali posso verificare con il modulo aggiuntivo "RF-/STEEL Cold-Formed Sections"?

Eseguo un'analisi di stabilità di una trave per instabilità flesso-torsionale. Perché il coefficiente di riduzione modificato χ_LT,modviene utilizzato nel progetto secondo DIN EN 1993-1, punto 6.3.3 Metodo 2? È possibile disattivarlo?

Devo definire diversi tipi di vincoli laterali per un singolo elemento in RF-/STEEL EC3. È possibile?

Progetti clienti

Prodotti consigliati per te

RFEM 6 | Programma principale RFEM 6

RFEM 6

Programma principale

La nuova generazione del software 3D agli elementi finiti viene utilizzata per l'analisi strutturale di aste, superfici e solidi.

Prezzo della prima licenza 4.170,00 USD

RFEM 6 | Verifica

Verifica acciaio per RFEM 6

Add-on

L'add-on Verifica acciaio esegue le verifiche allo stato limite ultimo e di esercizio delle aste in acciaio secondo varie norme.

Prezzo della prima licenza 2.550,00 USD

RFEM 6 | Giunti

Giunti acciaio per RFEM 6

Add-on

L'add-on Giunti acciaio per RFEM consente di analizzare i collegamenti in acciaio utilizzando un modello EF. Il modello FEM viene generato automaticamente in background e può essere controllato tramite il semplice e familiare input di componenti.

Prezzo della prima licenza 2.110,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Torsione di ingobbamento (7 DOF) per RFEM 6

Add-on

L'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) consente di considerare l'ingobbamento della sezione trasversale come un ulteriore grado di libertà durante il calcolo delle aste.

Prezzo della prima licenza 1.480,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Comportamento non-lineare del materiale per RFEM 6

Add-on

L'add-on Comportamento non lineare del materiale consente di considerare le non linearità dei materiali in RFEM, ad esempio plastica isotropa, plastica ortotropa, danno isotropo).

Prezzo della prima licenza 1.480,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Stabilità delle strutture per RFEM 6

Add-on

L'add-on Stabilità della struttura esegue l'analisi di stabilità delle strutture.

Prezzo della prima licenza 1.300,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Analisi delle fasi costruttive (CSA) per RFEM 6

Add-on

L'add-on Analisi delle fasi costruttive (CSA) consente di considerare il processo di costruzione di strutture (aste, superfici e strutture solide) in RFEM.

Prezzo della prima licenza 1.570,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Analisi time-dependent (TDA) per RFEM 6

Add-on

L'add-on Analisi time-dependent (TDA) consente di considerare il comportamento delle aste in base al tempo. Gli effetti a lungo termine, come viscosità, ritiro e invecchiamento, possono influenzare la distribuzione delle forze interne, a seconda della struttura.

Prezzo della prima licenza 1.030,00 USD

RFEM 6 | Analisi aggiuntive

Add-on

L'add-on Form-Finding trova la forma ottimale di aste soggette a forze assiali e modelli di superfici caricate a trazione. La forma è determinata dall'equilibrio tra la forza assiale delle aste o la tensione della membrana e le condizioni al contorno esistenti.

Prezzo della prima licenza 2.060,00 USD

RFEM 6 | Analisi dinamica

Analisi modale per RFEM 6

Add-on

L'add-on Analisi modale consente il calcolo di autovalori, frequenze naturali e periodi naturali per modelli di aste, superfici e solidi.

Prezzo della prima licenza 1.210,00 USD

RFEM 6 | Analisi dinamica

Analisi pushover per RFEM 6

Add-on

Utilizzando l'add-on Analisi pushover, è possibile analizzare le azioni sismiche su un particolare edificio e quindi valutare se l'edificio può resistere a un terremoto.

Prezzo della prima licenza 1.300,00 USD

RFEM 6 | Soluzioni speciali

Modello edificio per RFEM 6

Add-on

Le informazioni sui piani e sull'intero modello (centro di gravità) sono visualizzate in tabelle e grafici.

Prezzo della prima licenza 1.660,00 USD

RFEM 6 | Verifica

Analisi tensioni-deformazioni per RFEM 6

Add-on

L'add-on Analisi tensioni-deformazioni esegue l'analisi delle tensioni generali calcolando le tensioni esistenti e confrontandole con le tensioni limite.

Prezzo della prima licenza 1.210,00 USD

RSTAB 9 | Programma principale RSTAB 9

RSTAB 9

programma di calcolo per strutture intelaiate

Programma principale

Il moderno programma di analisi e progettazione strutturale 3D è adatto per l'analisi strutturale e dinamica di strutture a travi e per la progettazione di calcestruzzo, acciaio, legno e altri materiali.

Prezzo della prima licenza 2.910,00 USD

RSTAB 9 | Verifica

Verifica acciaio per RSTAB 9

Add-on

L'add-on Verifica acciaio esegue le verifiche allo stato limite ultimo e di esercizio delle aste in acciaio secondo varie norme.

Prezzo della prima licenza 2.550,00 USD

RSTAB 9 | Analisi aggiuntive

Stabilità delle strutture per RSTAB 9

Add-on

L'add-on Stabilità della struttura esegue l'analisi di stabilità delle strutture.

Prezzo della prima licenza 1.300,00 USD

RSTAB 9 | Verifica

Analisi tensioni-deformazioni per RSTAB 9

Add-on

L'add-on Analisi tensioni-deformazioni esegue la verifica globale delle tensioni calcolando le tensioni esistenti e confrontandole con le tensioni limite.

Prezzo della prima licenza 1.120,00 USD

RSTAB 9 | Analisi aggiuntive

Orditura a torsione (7 DOF) per RSTAB 9

Add-on

L'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) consente di considerare l'ingobbamento della sezione trasversale come un ulteriore grado di libertà durante il calcolo delle aste.

Prezzo della prima licenza 1.480,00 USD

RSTAB 9 | Analisi dinamica

Analisi modale per RSTAB 9

Add-on

L'add-on Analisi modale consente il calcolo di autovalori, frequenze naturali e periodi naturali per modelli di aste, superfici e solidi.

Prezzo della prima licenza 1.210,00 USD

RSTAB 9 | Analisi dinamica

Analisi pushover per RSTAB 9

Add-on

Utilizzando l'add-on Analisi pushover, è possibile analizzare le azioni sismiche su un particolare edificio e quindi valutare se l'edificio può resistere al terremoto.

Prezzo della prima licenza 1.300,00 USD

Visualizza famiglia di prodotti