Классификация сечений в случае одноосного изгиба с осевой силой

Техническая статья

Дополнительный модуль RF- / STEEL EC3 выполняет подробную классификацию поперечных сечений для каждого проекта перед его выполнением. Таким образом, оценивается восприимчивость к локальному изгибу всех частей поперечного сечения. Определенный класс поперечного сечения влияет на определение сопротивления и вращательной способности.

Классы поперечного сечения

Еврокод 3 [1] определяет четыре класса поперечных сечений:

Рисунок 01 - Классы поперечного сечения

Классификация поперечного сечения обеспечивает следующие параметры и граничные условия:

  • Поддержка поперечной части (с одной или обеих сторон)
  • Длина c поперечной части
  • Толщина t поперечной части
  • Предел текучести стали, используемой в виде фактора ε
  • Распределение напряжений по расчетной поперечной части

Класс поперечного сечения с наименее благоприятным значением является определяющим для всего поперечного сечения. Для I-секций и H-секций это обычно сравнительно тонкая сеть.

Распределение напряжений определяется параметром α (пластик, класс 1 и 2) или ψ (упругость, класс 3). В этом случае α представляет процентную длину напряжения сжатия в поперечном сечении, в то время как ratio представляет отношение граничных напряжений.

Рисунок 02 - Объяснение α и ψ

Важная заметка:

  • Существующие напряжения всегда рассчитываются вверх или вниз до предела текучести.
  • Напряжения сжатия всегда должны быть положительными, а растягивающие напряжения - отрицательными.

При исключительно одноосном изгибе в двойном симметричном сечении определение α и ψ тривиально. Дополнительная осевая сила требует дополнительных соображений. Интересный вопрос, в какой степени применяется нормальная сила? Существует два подхода, и оба они реализованы в дополнительном модуле RF-STEEL EC3.

Рисунок 03 - Типы определения α и ψ

Во-первых, есть вторая опция «Увеличение N Ed и M Ed равномерно», которая предустановлена в RF- / STEEL EC3. В случае распределения упругих напряжений существующие напряжения увеличиваются на величину предела текучести / наибольшего напряжения сжатия в поперечном сечении. Параметр results является результатом зависимости напряжения сжатия и напряжения растяжения. Если распределение напряжений является пластическим, момент и осевая сила увеличиваются до тех пор, пока не будет достигнуто одно из условий взаимодействия, указанных в [1], и, таким образом, не будет достигнуто пластическое предельное состояние. См. Объяснение в [2] , стр. 13.

RF- / STEEL EC3 использует условие взаимодействия в соответствии с Формулой 6.2, потому что оно легко отслеживается и подходит для всех типов поперечных сечений. На следующем рисунке показан пример IPE 360, S 235, со следующими внутренними силами и пластическими сопротивлениями:

M y, Ed = 125,0 кНм N Ed = 300,0 кН
M y, Rd = 239,5 кНм N Rd = 1 709,0 кН

Рисунок 04 - Диаграмма взаимодействия

Экстраполяция существующих напряжений приводит к следующим пределам внутренних сил:

M N, y, Rd = 179,2 кНм N My, Rd = 430,1 кН

На основе предельного осевого усилия теперь можно определить размер блока напряжений и применить его к области, делящей пополам оси поперечного сечения. Рассматривая оставшиеся блоки напряжений изгибающего момента, теперь вы можете определить длину напряжения сжатия в поперечном сечении и, следовательно, параметр α.

Рисунок 05 - Расчет α

Первый вариант «Fixed N Ed , увеличьте M Ed, чтобы достичь f yd » можно легко объяснить по распределению пластических напряжений. Осевое усилие не экстраполируется, а скорее применяется к действующему размеру. В результате область сжатия и α, как правило, меньше при использовании этой опции.

Определение предельных значений c / t для отдельных классов поперечных сечений в данной статье далее не объясняется. Эту информацию можно найти в [1] , таблица 5.2.

Рекомендации

[1] Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[1] SEMI-COMP +: Berechnungsrichtlinie für die Querschnitts- и Stabbemessung nach Eurocode 3 mit Schwerpunkt auf полукомпактный Querschnitten. (2011). Грац: TU Грац - Институт Штальбау.

Загрузки

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RSTAB Основная программа
RSTAB 8.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций

Цена первой лицензии
2 550,00 USD
RFEM Металлоконструкции
RF-STEEL EC3 5.xx

Дополнительный модуль

Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3

Цена первой лицензии
1 480,00 USD
RSTAB Металлоконструкции
STEEL EC3 8.xx

Дополнительный модуль

Расчет стальных стержней по норме Eврокод 3

Цена первой лицензии
1 480,00 USD