8380x
001396
2017-01-25

Расчет эффективных сечений

Перед расчетом стальных сечений, сечения классифицируются в соответствии с EN 1993-1-1, гл. 5.5, по отношению к их несущей способности и вращательной способности. Таким образом, отдельные части сечения анализируются и присваиваются классам 1-4. Классы сечений определяются последовательно и обычно присваиваются самому высокому классу частей сечения. Если для дальнейшего расчета сечений класса 1 и 2 нужно применить пластическое сопротивление, вы можете проанализировать упругую прочность сечений по классу 3. У сечений класса 4 местная потеря устойчивости возникает еще до достижения упругого момента. Чтобы учесть это воздействие, можно применить расчетные ширины. В этой статье более подробно описан расчет эффективных характеристик сечения.

Процесс расчета

На первом этапе расчета определяется распределение напряжений в полном сечении. Согласно норме EN 1993‑1‑5, гл. 4.4 [2], значение потери устойчивости kσ частей сечения, подверженных сжатию, можно определить по существующим напряжениям. Полезная ширина beff части сечения рассчитывается на основе коэффициента гибкости при потере устойчивости λp и результирующего понижающего коэффициента ρ. Полученная редукция вычитается из всего сечения. Это дает результат новых размеров сечения и свойств.

На данном этапе расчет еще не закончен. Затем следует итерационный шаг, в котором на основе уменьшенного сечения рассчитывается новое распределение напряжений с существующими внутренними силами. Необходимо учитывать следующее:

  1. При уменьшении сечения центр тяжести смещается. Возможные действующие нормальные силы создают дополнительный момент на расстоянии от нового центра тяжести до старого.
  2. Редукция сечения может также оказать влияние на поворот главных осей. В таких случаях необходимо учитывать момент отклонения Iyz.

После определения напряжений снова проверяется гибкость сжимаемых частей сечения. При необходимости дополнительных редукций, процесс итерации продолжается до тех пор, пока не произойдет значительных изменений сечения. Только после этого можно выполнить соответствующие расчеты эффективных сечений.

Заключение

Быстрое определение эффективных сечений, выполненное первоначально, может легко стать трудоемким расчетом из-за требуемого нескольких итераций. Подобных трудностей можно легко избежать с помощью мощной программы SHAPE-THIN и дополнительных модулей для расчёта и проектирования стальных конструкций.

Ссылки

[1] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций - Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009
[2] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций - Часть 1-5: элементы конструкции с покрытием; EN 1993‑1‑5:2006 + AC:2009
[3] Kuhlmann, U .: (Ред.): Stahlbau-Kalender 2013: Еврокод 3 - Anwendungsnormen, Stahl im Industrie- und Anlagenbau. Берлин: Ernst & Sohn, 2013


Автор

Г-н Зюнель отвечает за контроль качества программы RSTAB; но он также занимается разработкой продуктов и оказывает техническую поддержку нашим клиентам.

Ссылки