W module dodatkowym RF-/STEEL EC 3, za pomocą rozszerzenia RF-/STEEL Cold-Formed Sections, można przeprowadzić analizę lokalnych sił poprzecznych dla nieusztywnionych środników zgodnie z [1] 6.1.7 (rozszerzenie wymaga osobnej licencji). W artykule tym przedstawiono odpowiednie metody obliczeniowe na przykładzie belki zginanej, wykonanej z ceownika formowanego na zimno, poddanego działaniu pojedynczego obciążenia skupionego.
Układ i obciążenie
Belka o długości dwóch metrów składa się z ceownika formowanego na zimno C 2020 ze stali S 235. Jest on obciążony pojedynczym obciążeniem 10 kN w odległości 50 cm od podpory. Obciążenie działa w środku ścinania. Ciężar własny nie jest uwzględniany.
Wybierając przekrój z biblioteki, należy pamiętać, że kształt tego przekroju odpowiada kategorii „Ceowniki formowane na zimno”. Warunek ten można ustawić za pomocą funkcji filtrowania. Rozszerzenie modułu RF-/STEEL Cold-Formed Sections służy do wymiarowania przekrojów formowanych na zimno: Ein gewalztes C- oder U-Profil würde nicht nach [1] bemessen werden.
Wprowadzanie danych w przekrojach RF-/STEEL Cold-Formed Sections
Im Zusatzmodul RF-/STAHL EC 3 sind die Vorgaben für eine Bemessung nach EN 1993-1-3 [1] im Dialog "Details", Register "Kaltgeformte Profile" zu treffen.
Pole wyboru "Obliczenie lokalnych sił poprzecznych zgodnie z 6.1.7, jeśli to możliwe", kontroluje, czy program sprawdza lokalne postacie uszkodzenia w środniku. Jeżeli opcja ta jest aktywna, w oknie "1.14 Lokalne siły poprzeczne" można zdefiniować warunki brzegowe, takie jak np. długość odcinka przyłożenia obciążenia.
Uwzględnienie obciążenia poprzecznego jest aktywowane domyślnie. Rozkład siły tnącej w pręcie jest wykorzystywany do określania obciążenia środnika w wyniku siły przyłożonej lokalnie. Program analizuje wszystkie punkty nieciągłości siły tnącej. Domyślnie ustawiona długość rozkładu obciążenia wynosi 0,10 m.
Wyniki w module RF-/STEEL EC3
Przekrój efektywny jest obliczany iteracyjnie w maksymalnie dwóch krokach. Następnie w obliczeniach wyświetlane są stopnie wykorzystania wynikające z lokalnie przyłożonego obciążenia. Szczegóły każdego wymiarowania można zobaczyć jako „wartości pośrednie”.
Wymiarowanie na lokalne siły poprzeczne odbywa się zgodnie z rozkładem sił tnących - na obu podporach oraz w miejscu przyłożenia obciążenia skupionego. W lokalizacji x = 0,00 m występuje największe wykorzystanie przekroju. Obliczenia dla tej lokalizacji są następujące:
W przekroju posiadającym tylko jeden środnik występuje reakcja podporowa. Das C-Profil mit einer Blechdicke von <nobr>t = 2,0 mm</nobr> besitzt wegen seiner Lippen ausgesteifte Gurte. Der Abstand des Lagers vom freien Ende beträgt 0,00 m und ist somit kleiner als das 1,5-fache der Steghöhe hw = 198 mm. Damit ist [1] Gleichung (6.15a) maßgebend für die Ermittlung der Stegbeanspruchbarkeit Rw,Rd.
Należy zastosować następujące parametry:
Skutkuje to następującą nośnością środnika:
Die Nachweisbedingung gemäß [1] Gleichung (6.13) ist erfüllt:
W przypadku pozostałych dwóch lokalizacji krytycznych z uwagi na siły skupione obliczenia są analogiczne.
Alternatywa: Ręczne definiowanie sił
Jeżeli rozkład sił tnących nie odwzorowuje obciążenia w sposób realistyczny, położenie obciążenia i jego wartości, w tym długości nominalną oddziaływania siły skupionej, można zdefiniować ręcznie. Przykład takiego rozwiązania ukazano w przypadku obliczeniowym 2, w załączonym modelu RFEM.
W przypadku siły zdefiniowanej ręcznie, porównanie efektu siły tnącej dla punktów podparcia nie następuje automatycznie. Miejsca te należy zdefiniować indywidualnie przy użyciu odpowiednich sił podporowych. W tym celu należy zaznaczyć pole wyboru „Swobodny koniec”, jak pokazano na rysunku 05. Nur dann wird der Abstand c ≤ 1,5 hw berücksichtigt und [1] Gleichung (6.15a) für den Nachweis verwendet. Anderenfalls käme [1] Gleichung (6.15d) zur Geltung.
Uwagi końcowe
Mit der Modulerweiterung RF-/STAHL Kaltgeformte Profile für RF-/STAHL EC 3 können unter anderem Nachweise für örtliche Lasteinleitung nach [1] Abschnitt 6.1.7 geführt werden. Miejsca istotne dla obliczeń są określane automatycznie na podstawie rozkładu sił tnących. Alternatywnie, siły można wprowadzić ręcznie. Der Nachweis für örtliche Lasteinleitung mit RF-/STAHL Kaltgeformte Profile erfolgt gemäß [1] 6.1.7.2 für Querschnitte mit einem nicht ausgesteiften Steg oder gemäß [1] 6.1.7.3 für Querschnitte mit zwei oder mehreren nicht ausgesteiften Stegen. Stegquerschnitte mit Längsaussteifungen können nicht nach [1] 6.1.7.4 bemessen werden.
