Расчет прочности на растяжение по EN 1993-1-1
Согласно норме DIN EN 1993‑1‑1, раздел 6.2.3 (2), прочность на растяжение сечения, ослабленного отверстиями, определяется как минимум из следующих расчетных значений:
Npl,Rd | Расчетное значение сопротивления пластическому растяжению сечения брутто |
I | площадь сечения брутто |
fy | Предел растекаемости |
γM0 | Частичный коэфф. прочности сечения |
Nu,Rd | Расчетная величина прочности сечения нетто на растяжение |
Anet | Площадь сечения нетто вдоль линии критической трещины |
fu | прочность на растяжение |
γM2 | Частичный коэффициент прочности сечения в случае разрушения из-за растяжения |
Площадь сечения нетто определяется из общей площади сечения за вычетом всех отверстий и отверстий для крепежных элементов. В зависимости от расположения отверстий под болты применяемая площадь вычета отверстий корректируется до критической линии трещины.
Ввод данных в модуле RF-/STEEL EC3
По умолчанию расчет прочности на растяжение в дополнительном модуле выполняется только с учетом сопротивления пластическому растяжению общего сечения ( Формула 1 ). Расчет по Формуле 2 можно активировать, выбрав опцию «Площадь сечения сетки» в окне ввода «Параметры стержней». В качестве начала стержня (x = 0) и конца стержня (x = l) можно ввести площадьсечения А. Чтобы задать одинаковую площадь сечения для нескольких стержней одновременно, рекомендуется использовать функцию «Задать ввод для № стержня».
Затем рассчитываются оба расчетных значения прочности на растяжение и выполняется расчет по норме DIN EN 1993‑1‑1 с минимальным значением.
Модификация для расчета угловых профилей, соединенных с одной стороны
Для асимметрично соединенных компонентов, таких как угловые профили, соединенные с одной стороной на опоре, DIN EN 1993‑1‑8 содержит дополнительные правила. Соответственно, угол, соединенный с одной стороной для растягивающей нагрузки, можно рассчитать как центрально нагруженный угол, если несущая способность определяется с помощью эффективного сечения нетто.
Nu,Rd | Расчетная величина прочности сечения нетто на растяжение |
Чистая, эф | Полезная площадь сечения нетто |
fu | прочность на растяжение |
γM2 | Частичный коэффициент прочности сечения в случае разрушения из-за растяжения |
Эффективное сечение нетто можно определить с помощью коэффициентов модификации в зависимости от количества болтов и расстояний между отверстиями. Дополнительный понижающий коэффициент 0,9, как в уравнении 1, больше не требуется для расчета сечением нетто. Окно ввода в модуле RF‑/STEEL EC3 не позволяет вводить эффективное сечение сетки напрямую, но вводимая площадь сечения нетто может быть адаптирована к расчету в дополнительном модуле с помощью простого преобразование.
Расчет эффективного сечения цепи в дополнительном модуле
Nu,Rd | Расчетная величина прочности сечения нетто на растяжение |
Чистая, эф | Полезная площадь сечения нетто |
Сеть * | Эквивалентная площадь сечения нетто для ввода в RF-/STEEL EC3 |
fu | прочность на растяжение |
γM2 | Частичный коэффициент прочности сечения в случае разрушения из-за растяжения |
Пример
В качестве пересечений в направлении Y были выбраны полосы 60 х 8 мм. Площадь нетто для крепления винтом M20 на критической линии трещины
Anet | Площадь сечения нетто вдоль линии критической трещины |
I | площадь сечения брутто |
d0 | Диаметр отверстия для болта |
t | Толщина листа |
Сетка = 4,8 см² - 2,2 см × 0,8 см = 3,04 см²
Для материала S235 получены следующие расчетные сопротивления:
Npl, Rd = (4,8 см² ⋅ 23,5 кН/см²)/1,0 = 112,8 кН
Nu, Rd = (0,9 × 3,04 см² × 36 кН/см²)/1,25 = 78,8 кН
Для пересечения в направлении X в S355 были выбраны равнобедренные уголки L 75 x 8. Соединение должно быть выполнено на уголке с помощью двух винтов M20, расположенных один за другим. Размеры подбираются следующим образом:
e1 = 40 мм
p1 = 60 мм
e2 = 30 мм
Эффективная площадь сечения нетто для данной ситуации соединения определяется коэффициентом β2 по норме EN 1993‑1‑8.
β2 = 0,44
Сетка, eff = β2 ⋅Сетка = 0,44 ⋅ (11,4 см² - 2,2 см ⋅ 0,8 см) = 4,21 см²
Для материала S355 получены следующие расчетные сопротивления:
Npl, Rd = (11,4 см² × 35,5 кН/см²)/1,0 = 404,7 кН
Nu, Rd = (4,21 см² ⋅ 49 кН/см²)/1,25 = 164,9 кН
Ввод в модуле RF ‑ STEEL EC3 выполняется с помощью эквивалентной площади сечения нетто:
Сетка * = 4,21 см²/0,9 = 4,67 см²