Questo articolo della Knowledge Base discute diversi metodi per un'analisi di stabilità forniti nella EN 1993-1-1:2005 e la loro applicazione nel programma RFEM 6.
La verifica delle sezioni trasversali secondo l'Eurocodice 3 si basa sulla classificazione delle sezioni trasversali da verificare nelle classi definite dalla norma. La classificazione delle sezioni trasversali è importante, poiché determina i limiti di resistenza e capacità di rotazione dovuti all'instabilità locale delle parti della sezione trasversale.
Le verifiche di stabilità per la verifica dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 e altre norme internazionali richiedono la considerazione della lunghezza di progetto (cioè la lunghezza effettiva delle aste). In RFEM 6, è possibile determinare manualmente la lunghezza effettiva assegnando vincoli esterni nodali e coefficienti di lunghezza efficace o, d'altra parte, importandola dall'analisi di stabilità. Entrambe le opzioni saranno dimostrate in questo articolo determinando la lunghezza effettiva della colonna incorniciata nell'immagine 1.
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.
In der EN 1993-1-1 wurde mit dem Allgemeinen Verfahren ein Nachweisformat für Stabilitätsnachweise eingeführt, welches sich für ebene Systeme mit beliebigen Randbedingungen und veränderlicher Bauhöhe anwenden lässt. Die Nachweise können für eine Belastung in der Haupttragebene und gleichzeitiger Druckbeanspruchung geführt werden. Dabei werden die Stabilitätsfälle Biegedrillknicken und Biegeknicken aus der Haupttragebene heraus, also um die schwache Bauteilachse, nachgewiesen. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.
Per verificare stabilità di aste e set di aste con una sezione trasversale uniforme, è possibile utilizzare il metodo dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-1, da 6.3.1 a 6.3.3. Tuttavia, non appena è disponibile una sezione trasversale rastremata, questo metodo non può più essere utilizzato o solo in misura limitata. Il modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3 può riconoscere automaticamente questi casi e passare al metodo generale.
Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 übernimmt die für den Biegeknicknachweis zu benutzende Knicklinie für einen Querschnitt automatisch aus den Querschnittseigenschaften. Insbesondere für allgemeine Querschnitte, aber auch für Sonderfälle, kann die Zuordnung der Knicklinie in der Moduleingabe manuell angepasst werden.
Die Klassifizierung der Querschnitte nach EN 1993-1-1 anhand der Tabelle 5.2 stellt eine einfache Methode zum Nachweis des lokalen Beulens von Querschnittsteilen dar. Für Querschnitte der Querschnittsklasse 4 ist anschließend die Ermittlung von effektivem Querschnittswerten nach EN 1993-1-5 notwendig, um den Einfluss des lokalen Beulens mit bei den Tragfähigkeitsnachweisen zu berücksichtigen.
Beim Anschluss zugbeanspruchter Bauteile mit Schraubverbindungen muss die Querschnittsschwächung durch die Schraubenlöcher beim Tragfähigkeitsnachweis berücksichtigt werden. Im folgenden Beitrag wird beschrieben, wie der Nachweis der Zugtragfähigkeit nach DIN EN 1993-1-1 mit der Nettoquerschnittsfläche des Zugstabes im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 geführt werden kann.
Die Klassifizierung von Querschnitten nach EN 1993-1-1 und EN 1993-1-5 kann im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 automatisch durchgeführt werden. Die maximalen c/t Verhältnisse sind in der Norm für gerade Querschnittsteile vorgegeben. Für gekrümmte Querschnittsteile gibt es keine normativen Vorgaben und daher kann die Querschnittsklassifizierung für diese Querschnittsteile nicht durchgeführt werden.
Di seguito, una colonna incernierata con una forza assiale ad azione centrale e un carico di linea che agisce sull'asse forte sarà progettata mediante con modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3 secondo EN 1993-1-1.
In diesem Fachbeitrag wird eine Pendelstütze mit einer mittig angreifenden Normalkraft und einer auf die starke Achse wirkenden Linienlast mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen. Stützenkopf und Stützenfuß werden als Gabellager angenommen. Die Stütze ist zwischen den Auflagern nicht gegen Verdrehen gehalten. Der Querschnitt der Stütze ist ein HEB 360 aus S235.
L'articolo che segue descrive la progettazione di una trave a due campate sottoposta a flessione mediante il modulo aggiuntivo RF-STEEL EC3 secondo EN 1993-1-1. Il collasso per instabilità globale sarà escluso a causa di sufficienti misure di stabilizzazione.
Questo articolo riguarda l'analisi di stabilità di una colonna in acciaio con compressione assiale secondo EN 1993-1-1, clausola 6.3.1. Zusätzlich wird eine Variantenuntersuchung mit dem Ziel der Stahloptimierung durchgeführt.
L'articolo prende in esame la rigidezza dei collegamenti normalizzati secondo le DSTV (German Steel Construction Association)/DASt (German Committee for Structural Steelwork), spesso utilizzati nelle costruzioni di acciaio, e i suoi effetti sull'analisi strutturale e le verifiche secondo DIN EN 1993-1-1.
Dieses Beispiel wurde in der Fachliteratur [1] als Beispiel 9.5 sowie in [2] als Beispiel 8.5 behandelt. Per una trave principale è necessario eseguire un'analisi di instabilità flesso-torsionale. Questa trave è un'asta strutturale uniforme. Der Stabilitätsnachweis kann daher nach Abschnitt 6.3.2 der DIN EN 1993-1-1 erfolgen. Aufgrund der einachsigen Biegung wäre alternativ auch ein Nachweis über das Allgemeine Verfahren nach Abschnitt 6.3.4 möglich. Ergänzend soll die Ermittlung des Verzweigungslastfaktors am idealisierten Stabmodell im Rahmen der oben genannten Verfahren mit einem FEM-Modell validiert werden.
Questo esempio è descritto nella letteratura tecnica [1] come Esempio 9.5 e in [2] come Esempio 8.5. Per una trave principale è necessario eseguire un'analisi di instabilità flesso-torsionale. Questa trave è un'asta strutturale uniforme. Pertanto, l'analisi di stabilità può essere eseguita secondo la clausola 6.3.3 della DIN EN 1993-1-1. A causa della flessione uniassiale, sarebbe anche possibile eseguire la verifica utilizzando il metodo generale secondo la clausola 6.3.4. Inoltre, la determinazione del momento Mcr è convalidata con un modello di asta idealizzato in linea con il metodo sopra menzionato, utilizzando un modello FEM.
Secondo EN 1993-1-1 [1], è necessario utilizzare le imperfezioni geometriche equivalenti con valori che riflettano i possibili effetti di tutti i tipi di imperfezioni. In EN 1993‑1‑1 Abschnitt 5.3 werden die grundsätzlichen Imperfektionen für die Tragwerksberechnung sowie die Bauteilimperfektionen angegeben.
Secondo EN 1993-1-1 [1], è necessario utilizzare le imperfezioni geometriche equivalenti con valori che riflettano i possibili effetti di tutti i tipi di imperfezioni. In EN 1993-1-1 Abschnitt 5.3 werden die grundsätzlichen Imperfektionen für die Tragwerksberechnung sowie die Bauteilimperfektionen angegeben.
La seguente struttura è trattata come Esempio IV.10 in [1] "Commento sull'Eurocodice 3". Für die Stütze mit linear veränderlichem Querschnitt ist der Nachweis ausreichender Tragsicherheit (Querschnitts- und Stabilitätsnachweis) zu erbringen. Aufgrund des ungleichförmigen Bauteils muss der Nachweis der Stabilität (aus der Haupttragebene) mit dem Verfahren nach Abschnitt 6.3.4 oder alternativ nach Theorie II. Ordnung geführt werden.
I coefficienti di carico critici e le forme modali corrispondenti di qualsiasi struttura possono essere determinati in modo efficiente in RFEM e RSTAB, utilizzando il modulo aggiuntivo RF-STABILITY o RSBUCK (risolutore di autovalori lineari o analisi non lineare).
Prima dell'analisi delle sezioni trasversali in acciaio, le sezioni trasversali sono classificate secondo EN 1993-1-1, cap. 5.5, rispetto alla loro resistenza e capacità di rotazione. Pertanto, le singole parti della sezione trasversale vengono analizzate e assegnate alle Classi da 1 a 4. Le classi della sezione trasversale sono determinate successivamente e solitamente assegnate alla classe più alta delle parti della sezione trasversale. Se la resistenza plastica deve essere applicata all'ulteriore verifica di sezioni trasversali di Classe 1 e Classe 2, è possibile analizzare la resistenza elastica delle sezioni trasversali a partire dalla Classe 3. Nel caso di sezioni trasversali di Classe 4, l'instabilità locale si verifica già prima di raggiungere il momento elastico. Per tenere conto di questo effetto, è possibile utilizzare larghezze efficaci. Questo articolo descrive il calcolo delle proprietà della sezione trasversale efficace in modo più dettagliato.
RF-/STEEL EC3 consente di eseguire progetti plastici di sezioni trasversali secondo EN 1993-1, cap. 6.2. È necessario prestare attenzione all'interazione del carico dovuto alla flessione e alla forza assiale per le sezioni a I, che è regolata nel cap. 6.2.9.1.
Il seguente articolo descrive la verifica di una trave a campata singola soggetta a flessione e compressione, che viene eseguita secondo EN 1993-1-1 nel modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3. Da der Träger als gevouteter Querschnitt ausgeführt ist und es sich damit nicht um ein gleichförmiges Bauteil handelt, ist der Nachweis entweder nach dem Allgemeinen Verfahren nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 zu führen oder mittels Theorie II. Ordnung. Beide Möglichkeiten sollen untersucht und verglichen werden, wobei für die Berechnung nach Theorie II. Ordnung ein zusätzliches Nachweisformat mittels Teilschnittgrößenverfahren zur Verfügung steht. Daraus gliedert sich die Bemessung in drei Schritte:Nachweis nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 (Allgemeines Verfahren)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, elastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, plastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse und Teilschnittgrößenverfahren)
Nel seguente esempio, l'analisi di stabilità di un telaio in acciaio può essere eseguita secondo il Metodo generale secondo EN 1993-1-1, Sez. 6.3.4 nel modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3. In diesem ersten von drei Beiträgen soll die im Rahmen des Nachweiskonzeptes erforderliche Ermittlung eines Vergrößerungsfaktors der Bemessungslasten gezeigt werden, mit dem die ideale Verzweigungslast mit Verformungen aus der Haupttragwerksebene erreicht wird.
Oltre alle verifiche di stabilità secondo EN 1993-1-1, sezioni da 6.3.1 a 6.3.3, è possibile applicare il metodo generale secondo EN 1993-1-1, 6.3.4 in RF-/STEEL EC3.