5152x

2019-06-12

Упругопластический расчет сечения

В нашей статье мы опишем расчет двухпролетной балки, подвергаемой изгибу, в дополнительном модуле RF-/STEEL EC3 по норме EN 1993-1-1. Благодаря обеспечению достаточной стабилизации мы можем исключить глобальную потерю устойчивости.

Конструктивная система и нагрузки

Конструкция, нагружение, внутренние силы

Балочный профиль HEA 600, S235

Расчет сечения

Для определения класса сечения и для расчета сечения двухпролетной балки решающей является зона внутренней опоры.

Расчет стенки балки (ψ = -1):
[1] Таблица 5.2, элементы сечения, опираемые с обеих сторон

\begin{array}{l} c = 590 - 2 \cdot (25 27) = 486 мм \\ existing \frac{c}{t_{w}} = \frac{486}{13} = 37, 38 \\ limit \frac{c}{t_{w}} = 72 \cdot ε = 72 \cdot 1 = 72 > 37, 38 \end{array}

Формула 1

Таким образом, стенка соответствует требованиям класса сечения 1.

Расчет нижней полки балки (ψ = 1):
[1] Таблица 5.2, элементы сечения, опираемые с одной стороны

\begin{array}{l} c = \frac{300 - (13 2 \cdot 27)}{2} = 116, 5 мм \\ existing \frac{c}{t_{f}} = \frac{116, 5}{25} = 4, 66 < 9 \cdot ε = 9 \cdot 1 = 9 \end{array}

Формула 2

Полки балки отвечают требованиям класса сечения 1, поэтому нужно присвоить сечению класс 1.

Упругопластический расчет сечения

\begin{array}{l} W_{pl, y} = 2 \cdot (30 \cdot 2, 5 \cdot 28, 25 27 \cdot 1, 3 \cdot 16) = 5360 {см}^{3} \\ M_{pl, y, Rd} = W_{pl, y} \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = 5360 \cdot \frac{23, 5}{1} = 125960 кНсм = 1259, 6 кНм \\ A_{v, z} = A - 2 \cdot b \cdot t_{f} (t_{w} 2 \cdot r) \cdot t_{f} = 226 - 2 \cdot 30 \cdot 2, 5 (1, 3 2 \cdot 2, 7) \cdot 2, 5 = 92, 75 {см}^{2} \\ V_{pl, Rd} = A_{v, z} \cdot \frac{f_{y}}{\sqrt{3} \cdot γ_{M 0}} = 92, 75 \cdot \frac{23, 5}{\sqrt{3} \cdot 1} = 1258, 41 кН \end{array}

Формула 3

Выполним расчет сечения для класса сечения 1. Балка подвергается изгибу и сдвигающему усилию над внутренней опорой и только изгибу в месте максимального момента в пролете балки. Перед расчетом несущей способности конструкции проверяется влияние взаимодействия M-V. Если V_Ed не превышает 0,5 ⋅ V_pl,Rd, нет необходимости уменьшать момент сопротивления согласно [1], раздел 6.2.8 (2).

\frac{V_{z, Ed}}{V_{pl, z, Rd}} = \frac{853, 55}{1258, 41} = 0, 678 > 0, 5

Формула 4

Требуется снижение момента сопротивления.

Для двутавровых сечений с одинаковыми полками при одноосном изгибе вокруг главной оси, уменьшение расчетного значения пластического момента сопротивления из-за нагрузки поперечной силы может быть определено следующим образом:

\begin{array}{l} ρ = {(\frac{2 \cdot V_{Ed}}{V_{pl, Rd}} - 1)}^{2} = {(\frac{2 \cdot 853, 55}{1258, 41} - 1)}^{2} = 0, 127 \\ A_{w} = h_{w} \cdot t_{w} = (59 - 2 \cdot 2, 5) \cdot 1, 3 = 70, 2 см \\ M_{pl, V, Rd} = (W_{pl, y} - \frac{ρ \cdot A_{w}^{2}}{4 \cdot t_{w}}) \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = (5360 - \frac{0, 127 \cdot 70, 2^{2}}{4 \cdot 1, 3}) \cdot \frac{23, 5}{1 \cdot 100} = 1231, 32 кНм \\ M_{Ed} < M_{pl, V, Rd} \to 1068, 36 < 1231, 32 кНм \end{array}

Формула 5

Автор

Г-жа Матула оказывает техническую поддержку всем нашим пользователям.

Ссылки

Программы для расчета стальных конструкций

Ссылки

Еврокод 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Общие правила и правила для зданий. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
Handbuch RF-/STAHL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018

У вас есть какие-нибудь вопросы?

События

2024-04-30

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта деревянных конструкций

2024-05-02

Стадии строительства мембранных конструкций в программе RFEM 6

Вебинар

Стадии строительства мембранных конструкций в программе RFEM 6

2024-05-08

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта железобетонных конструкций

2024-05-08

Моделирование сечений и расчёт напряжений в RSECTION 1

Вебинар

Моделирование сечений и расчёт напряжений в RSECTION 1

2024-05-15

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта стальных конструкций

2024-05-16

Вебинар

Учёт этапов строительства в RFEM 6

2024-05-23

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal

Вебинар

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal | Май 2024 г.

2024-06-20

Вебинар

Вопросы, часто задаваемые службе поддержки Dlubal | Июнь 2024 г.

2024-10-16

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта стержней

2024-10-23

Онлайн-тренинги

RSECTION 1 | Студенты | Основы сопротивления материалов

2024-10-30

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Ознакомление с МКЭ

2024-11-05 - 2024-11-07

Конференция

Саммит NCSEA по проектированию конструкций

Видеоролики

База знаний

KB 000956 | Условия опирания при боковом и крутильном изгибе

Длина: 00:01:12 min

База знаний

КБ 000961 | Наглядная помощь для определения условий опирания блоков стержней

Длина: 00:00:45 min

База знаний

КБ 000866 | Расчет горловинных швов сварных двутавров и коробчатых профилей

Длина: 00:01:05 min

База знаний

КБ 000883 | Предельные значения касательных напряжений от кручения в модуле RF-/STEEL EC3

Длина: 00:00:35 min

База знаний

KB 000880 | Точка приложения для положительных поперечных нагрузок

Длина: 00:00:49 min

База знаний

КБ 000726 | Присвоение входных данных нескольким стержням или блокам стержней

Длина: 00:00:35 min

База знаний

KB 000780 | Автоматическое переключение с метода эквивалентных стержней на общий метод...

Длина: 00:01:27 min

База знаний

KB 000868 | Общий метод расчета устойчивости по норме EN 1993-1-1 и расчета на потерю устойчивости ...

Длина: 00:01:37 min

База знаний

КБ 000604 | Ручная настройка кривой потери устойчивости по норме EN 1993-1-1

Длина: 00:00:53 min

Модели для скачивания

Модель 004864 | Steel Structure Connection | AISC 360-22

64x

Соединение стальной конструкции | AISC 360-22

Модель 004859 | Металлическая конструкция | AISC 360/341-22

234x

35x

Металлическая конструкция | AISC 360/341-22

3218x

214x

Стальная конструкция колонны

259x

Пешеходно-велосипедный мост в Айхсютте, Германия

Модель 004848 | Металлическая конструкция

306x

34x

Металлическая конструкция

367x

Подвесные стеллажи, Китай

478x

53x

Стальное соединение

296x

30x

Подъемная балка типа H

Стальной силос с ветровыми нагрузками | ASCE 7

289x

35x

Стальной силос с ветровыми нагрузками | ASCE 7

Статьи из базы знаний

Visuelle Hilfen beim Definieren der Lagerbedingungen von Stabsätzen bei der Bemessung nach EN 1993-1-1 Kapitel 6.3.4

Stabsätze werden in RF-/STAHL EC3 standardmäßig nach dem allgemeinen Verfahren (EN 1993-1-1, Kap. 6.3.4) auf Stabilität bemessen. Hierzu ist es notwendig, für das Ersatzsystem mit vier Freiheitsgraden die richtigen Lagerbedingungen zu bestimmen. Bei den heute üblichen 3D-Modellen kann man schnell die Übersicht über die Lage der Stabsätze im System verlieren.

Узнать больше

Предельное значение касательных напряжений при кручении для расчета сечений

Häufig verhindern sehr kleine Torsionsmomente in den zu bemessenden Stäben bestimmte Nachweisformate. Um diese zu vernachlässigen und die Nachweise dennoch zu führen, kann man in RF-/STAHL EC3 einen Grenzwert definieren, ab dem Torsionsschubspannungen berücksichtigt werden.

Узнать больше

Активация расчета сварных швов в RF-/STEEL EC3

Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 kann den Nachweis der Halskehlnähte für alle parametrischen, geschweißten Querschnitte der Querschnittsbibliothek führen. Hierzu muss die Option in den Detaileinstellungen des Moduls aktiviert werden. Alternativ kann auch ein Flächenmodell zur Bemessung genutzt werden.

Узнать больше

Правила для знаков «Применение положительных поперечных нагрузок»

Иногда инженер сталкивается с вопросом, как правильно определить в модулях RF-/STEEL EC3 и RF-/STEEL AISC точку приложения положительной поперечной нагрузки.

Узнать больше

Скриншоты

Конструкция, нагружение, внутренние силы

Балочный профиль HEA 600, S235

Стальная балка

Предельное значение касательных напряжений при кручении для расчета на устойчивость

Результаты в модуле RF-/STEEL EC3

Schubspannung tau,xy im Steg an der unteren Schweißnaht

Schubfluss in der oberen Schweißnaht

Расчет верхней покли фермы

Активация холодногнутых профилей в программе SHAPE-THIN

Функции продуктов

Характерная для 002807 | Представление 3D результатов МКЭ

В диалоговом окне «Querschnittпечать,

Узнать больше

Расчёт стальных конструкций | Обзор расчета сейсмических устойчивых систем

Расчет пяти типов сейсмоустойчивых систем (SFRS): )
Проверка пластичности соотношений ширины и толщины для стенок и полок
Расчет требуемой прочности и жесткости для связей устойчивости балок
Расчет максимального шага для связей устойчивости балок
Расчет требуемой прочности в местах расположения шарниров для усиления устойчивости балок
Расчет требуемой прочности колонны с возможностью пренебрежения всеми изгибающими моментами, сдвигом и кручением для предельного состояния сверхпрочности
Расчётная проверка коэффициентов гибкости колонн и связей

Узнать больше

Сейсмика в аддоне Расчёт стальных конструкций | Результаты

Результаты сейсмического расчета можно разделить на две части: требования к стержням и требования к соединениям.

«Сейсмические требования» включают в себя Требуемую прочность на изгиб и Требуемую прочность на сдвиг соединения балка-колонна для рам, устойчивых к моменту. Они перечислены в закладке «Соединение рам, устойчивых к моменту, по стержням». Для усиленных рам Требуемая прочность соединения на растяжение и Требуемая прочность соединения на сжатие указаны во вкладке «Соединение связи по стержням».

Программа отображает выполненные расчётные проверки в таблицах. В подробностях расчёта четко отображаются формулы и ссылки на норматив.

Узнать больше

Характерная для 002733 | Сейсмический расчет стальных стержней по норме AISC 341-16

В дополнении Расчёт железобетонных конструкций предоставляет возможность выполнить сейсмический расчёт по AISC 341-16 для стальных стержней.

Для этого в программе имеется пять типов SFRS (сейсмоустойчивые системы).

Подробнее

Узнать больше

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Я рассчитываю блок стержней с помощью метода эквивалентных стержней в модуле RF-/STEEL EC3, но расчет не выполняется. Система работает нестабильно, выдает сообщение «Не подлежит расчету - ER055) Нулевое значение критического момента на сегменте».

В чем может быть причина?

Почему при активации пластических расчетов методом частичных внутренних сил (модуль RF-/STEEL Plasticity) отображаются расчеты эквивалентных стержней во вкладке «Устойчивость» серым цветом?

Я хочу выполнить расчет на устойчивость верхней полки в длинной ферме. Как мне нужно поступать?

Какие типы сечений можно рассчитывать в модульном расширении RF-STEEL Cold-Formed Sections?

Я выполняю расчет балки на устойчивость при продольном изгибе с кручением. однако не могу понять, почему в расчетах всегда используется модифицированный понижающий коэффициент χ_{LT, mod} согласно норме DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 Метод 2? Можно ли это как-то изменить?

Мне нужно определить различные типы боковых опор для отдельного элемента в модуле RF-/STEEL EC3. Это возможно?

Проекты заказчиков

Освещенный пункт взимания оплаты | © г-н Yungchao Ding, Jiangsu Jingong Space Structure Co., Ltd.

Пункт взимания оплаты Dawall в городе Шэньси, Китай

RFEM модель высокостеллажного склада с результатами деформаций

Подвесные стеллажи, Китай

Мультиэнергетическая станция (© GH HERVOUET)

Мультиэнергетическая станция в Ле Сабль-д'Олонн, Франция

Вид спереди на офисное здание с V-образными стальными составными колоннами | © Tragwerker GmbH

Офисное здание с интегрированным центром для посетителей и гаражом в Гайзельбулахе, Германия

Металлическая пергола в Университете Рафаэля Ландивара (© Ing. Enrique de León)

Стальная пергола на Plaza del Edificio L, Университет Рафаэль Ландивар, Гватемала

La Torre Radar a la izquierda (© SAQQARA Ingeniería)

Расчёт конструкции радарной башни в аэропорту Малаги, Испания

CP 001290 | Кровля амфитеатра театра в Мосте | © Carl Stahl & spol. s.r.o.

Амфитеатр городского театра в г. Мост, Чехия

CP 001287 | Вольер для птиц в Пражском зоопарке | © Carl Stahl & spol. s.r.o.

Птичий вольер в Пражском зоопарке, Чехия

Контейнерная конструкция с большим ситом | © Modular Structural Consultants LLC

Контейнерная конструкция на въезде в автомобильный анклав в Тампе, штат Флорида, США

Рекомендуемые продукты

RFEM 6 | Основная программа RFEM 6

RFEM 6

Основная программа

Новое поколение программного обеспечения 3D МКЭ предназначено для расчёта стержней, поверхностей и тел.

Цена первой лицензии 4 170,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Аддон Расчёт стальных конструкций для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт стальных конструкций выполняет расчёт стальных стержней по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации в соответствии с различными нормативами.

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

RFEM 6 | Узловые соединения

Стальные соединения для RFEM 6

Дополнение

Аддон Стальные соединения для RFEM позволяет рассчитывать стальные соединения с помощью модели КЭ. Моделирование выполняется автоматически в фоновом режиме, и им можно управлять с помощью простого и привычного ввода компонентов.

Цена первой лицензии 2 110,00 USD