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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. Nach EN 1993-1-5 4.4 können mittels der vorhandenen Spannungen die Beulwerte kσ für die druckbeanspruchten Querschnittsteile ermittelt werden. Über den Beulschlankheitsgrad λp und den daraus resultierenden Abminderungsfaktor ρ berechnet sich die wirksame Breite beff des Querschnittsteiles. Die somit ermittelte Reduzierung wird vom Gesamtquerschnitt abgezogen. Es ergeben sich daraus neue Querschnittabmessung und Querschnittswerte.

Die Berechnung ist jedoch an dieser Stelle noch nicht beendet. Es erfolgt ein weiterer Iterationsschritt, in dem mit den vorhandenen Schnittgrößen ein neuer Spannungsverlauf basierend auf dem reduzierten Querschnitt berechnet wird. An dieser Stelle sind folgende Dinge zu beachten:

1. Durch die Reduzierung des Querschnittes verschiebt sich der Schwerpunkt. Wirken Normalkräfte, so erzeugen diese ein zusätzliches Moment über den Abstand des neuen Schwerpunktes zum alten.

2. Eine Reduzierung des Querschnittes kann ebenfalls eine Drehung der Hauptachsen bewirken. In solchen Fällen ist im Anschluss das Deviationsmoment Iyz zu berücksichtigen.

Nach der Ermittlung der Spannungen wird erneut die Schlankheit der druckbeanspruchten Querschnittsteile überprüft. Sind weitere Abminderungen nötig, ist der iterative Prozess solange fortzuführen, bis keine nennenswerten Querschnittsänderungen mehr auftreten. Erst im Anschluss können die entsprechenden Nachweise mit den effektiven Querschnittswerten geführt werden.

Заключение

Die im ersten Moment schnell durchgeführte Ermittlung der effektiven Querschnittswerte kann aufgrund mehrerer benötigter Iterationen schnell in einer zeitintensiven Berechnung enden. Nutzern von DUENQ sowie den Stahl-Bemessungsmodulen stehen hierfür leistungsstarke Produkte zur Verfügung, die die oben angeführten Schwerpunkte abdecken.

Литература

[1] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций - Часть 1-1: Общие правила и нормы для зданий; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009
[2] Еврокод 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-5: Plattenförmige Bauteile; DIN EN 1993-1-5:2006 + AC:2009
[3] Kuhlmann, U .: (Hrsg.): Stahlbau-Kalender 2013: Eurocode 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


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