В предыдущей статье описывались эффекты боковых промежуточных опор и расчетных длин Lcr,y/z. У параметров для потери устойчивости плоской формы изгиба, можно для более подробного определения дополнительно задать длины Lw и LT, а также коэффициент расчетной длины kz и коэффициент длины депланации kw.
Коэффициент расчетной длины kz
Идеальный момент потери устойчивости плоской формы изгиба можно определить с помощью внутреннего решателя собственных чисел. Однако, для того потребуется наличие внутренней модели стержня с четырьмя степенями свободы (uy, φz, φx, ω).
Коэффициент kz определяет опору в начале и в конце стержня по отношению к степеням свободы uy (смещение по y) и φz (поворот вокруг z). В данном примере оба параметра определены в начале стержня. В конце стержня можно только предположить ограничение смещения uy. Данная ситуация соответствует определению kz = 0,7le.
Коэффициент длины депланации kw
Данный параметр используется также для определения опор внутренней модели стержня. Он управляет двумя оставшимися степенями свободы φx (поворот вокруг x) и ω (депланация). В связи с заделкой балки, обе степени свободы определены в ее начале. На свободном конце, степени свободы φx и ω не определяются, что соответствует определению kw = 2,0le.
Длина депланации Lw
Длина депланации входит в определение Mcr, которое соответствует расстоянию между боковыми защемлением и защемлением против кручения, потому, его совпадение с расчетной длиной Lcr, z не совсем обязательно. Это очевидно также при сравнении упругих критических моментов Mcr в модуле RF-STEEL EC3 и в программе LTBeamN (программа для определения критических нагрузок).
Расчетная длина Lcr,z = 0,7 ⋅ L (аналогична случаю Эйлера 3). С другой стороны, для длины депланации применяется Lw = L. Таким образом, при расчете в модуле RF-/STEEL EC3 выходит, что Mcr равен 105,90 кНм. Это соответствует результату программы LTBeamN, которая рассчитала, что Mcr = 105,77 кНм. Для сравнения: Использование длины депланации, которая равна 0,7 ⋅ L, приводит к критическому моменту Mcr = 174 кНм.
Длина кручения LT
В соответствии с 6.3.1.4 [1], длина кручения является определяющей длиной для расчета потери устойчивости при кручении. Однако, данный расчет выполняется только для сжимающих сил и никак не влияет на расчет потери устойчивости плоской формы изгиба. В нашем примере его результат равен размеру стержня.
Сравнение ввода параметров при помощи узловых опор аналогично окну 1.7
При расчете блоков стержней согласно 6.3.4 [1], дополнительный модуль RF-/STEEL EC3 предлагает пользователю возможность прямого определения внутренней модели стержня с помощью узловых опор. И в данном случае определяются четыре степени свободы. В следующем сравнении будет продемонстрировано, что даже при использовании разных способов ввода параметров, возможно достижение одинакового результата. В данных целях, конструктивная система останется одинаковой, изменятся только нагрузки и сечение. Вместо IPE 160, выберем простой симметричный тавр. Таким образом, будет расчет выполнятся по 6.3.4 [1]. На рисунке ниже отображается сравнительный обзор ввода параметров - слева посредством расчетной длины, справа с помощью узловых опор. Результат подтверждает наше исходное предположение.
Резюме
Поскольку в модуле RF-STEEL EC3 изначально всегда рассматривается однопролетная балка с вилообразным захватом, соответственно тому настроены и стандартные параметры. Однако, с помощью данных предустановленных коэффициентов, может пользователь отобразить также другие конструктивные системы. В конечном итоге, зависит только от пользователя, какие степени свободы будут в соответствующих узловых точках сохранены.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
