8305x
000868
2021-03-08

Allgemeines Verfahren für Stabilitätsnachweise nach EN 1993-1-1 und Knicken in der Haupttragebene

Nachweisformat nach dem Allgemeinen Verfahren nach 6.3.4

Расчет по общей методике выполняется путем уменьшения несущей способности системы в ее основной несущей плоскости на понижающий коэффициент χop , который учитывает нарушение устойчивости из плоскости.

op ⋅ αult, k )/γM1 ≥ 1,0

χоп... Понижающий коэффициент для потери устойчивости и потери устойчивости плоской формы изгиба
αult, k... Коэффициент увеличения расчетных значений нагрузки, при котором достигается нормативная несущая способность элементов конструкции с деформациями в плоскости конструктивной системы
γM1... Частичный коэффициент надежности для расчета устойчивости

Поэтому при расчете коэффициента увеличения α ult, k необходимо учитывать нарушение устойчивости также в плоскости конструктивной системы. При необходимости, при определении внутренних сил и моментов необходимо учесть все несовершенства и эффекты, возникающие в плоскости конструкции по методу второго порядка.

Расчет коэффициента увеличения αult, k

Коэффициент увеличения рассчитывается на основе расчетных внутренних сил и моментов, а также характерных сопротивлений конструктивных элементов конструкции в ее основной несущей плоскости.

1/αult, k = NEd/NRk + My, Ed/My, Rk

αult, k... Коэффициент увеличения для расчетных значений нагрузки, при котором достигается нормативная несущая способность элементов конструкции с деформациями в плоскости конструктивной системы
Ned... расчетная нормальная сила
Nrk... Нормативное сопротивление нормальной силе
М-да, Эд... Расчетное значение действующего изгибающего момента вокруг оси y
My, Rk... Нормативное сопротивление моменту вокруг оси y

Проверка необходимости учета потери устойчивости при изгибе в основной несущей плоскости

Для оценки влияния воздействий по методу второго порядка на внутренние силы и моменты в основной опорной плоскости, можно в качестве сравнительного значения рассчитатьсоответствующий коэффициент увеличения α cr. Согласно норме EN 1993-1-1, нет необходимости учитывать потерю устойчивости при изгибе в основной опорной плоскости для упругого определения внутренних сил, если этот коэффициент превышает предельное значение 10.

αкр, ip ≥ 10

αcr, ip... Коэффициент увеличения, на который необходимо увеличить расчетные значения нагрузки для достижения упругой критической нагрузки при потере устойчивости в основной несущей плоскости

В RFEM и RSTAB формы колебаний и соответствующий коэффициент увеличения можно определить с помощью RF-STABILITY и RSBUCK. Если все формы колебаний с коэффициентами нагрузки менее 10 характеризуются прогибом перпендикулярно основной несущей плоскости, то коэффициенты увеличения для разрушения устойчивости в основной несущей плоскости превышают данное предельное значение, и в данном случае не требуется учитываться при расчете.

Ansatz von Imperfektionen in der Haupttragebene

Если нарушение устойчивости должно быть проанализировано в основной несущей плоскости, то внутренние силы и моменты должны быть определены по методу второго порядка с применением необходимых эквивалентных несовершенств в соответствии с разделом 5.3.2 нормы EN 1993-1-1. В расчете они учитываются непосредственно с помощью коэффициента увеличения αult, k, который теперь соответственно меньше.

В данном контексте важно правильно нанести эквивалентные несовершенства, которые должны быть применены на конструкции в их наиболее неблагоприятном воздействии. При необходимости необходимо рассмотреть несколько вариантов.

Beispiel gevouteter Rahmen

В случае каркаса зала с сужениями в стыках рам, расчет на устойчивость должен выполняться по Общей методике. Сначала определяется коэффициент увеличения потери устойчивости в плоскости станины при определяющей нагрузке.

Коэффициент равен 8,7 и, следовательно, ниже предельного значения 10. В результате внутренние силы и моменты должны быть определены по методу второго порядка с применением несовершенств в плоскости рамы. Чтобы учесть как симметричную, так и антиметрическую форму потери устойчивости каркаса, применяются две различные формы несовершенств. Данные формы являются результатом наклона колонн рамы и предварительных выступов согласно наиболее неблагоприятной кривой потери устойчивости сечений согласно таблице 5.1.

Теперь, используя эти внутренние силы и моменты, можно выполнить расчет на устойчивость по общему методу. Для этого выберите в качестве блока стержней для расчета весь каркас и задайте узловые опоры в соответствии с основной моделью.

С помощью решателя собственных чисел определяется коэффициент увеличения αcr, op, который используется для расчета в каждом x-местоположении блока стержней. Соответствующую форму колебаний можно проверить в графическом виде.


Автор

Г-н Мецкес отвечает за разработки в области стальных конструкций и оказывает техническую поддержку нашим заказчикам.

Ссылки