8604x
001622
2020-02-26

Расчет колонны на устойчивость под действием нормальной силы и изгиба

В этой технической статье, с помощью дополнительного модуля RF-/STEEL EC3, мы рассчитаем по норме EN 1993-1-1 шарнирную колонну, подверженную центральному действию осевой силы и действию линейной нагрузки на сильную ось.

Предпосылки для расчета, нагрузки, внутренние силы и расчет сечений были описаны в одной из предыдущих статей и поэтому не будут обсуждаться повторно.

Расчет при осевой силе и изгибающем моменте по EN 1993-1-1, 6.3.3 [1]

Элементы, подвергаемые изгибу и сжатию, как правило, должны соответствовать следующим требованиям.

Расчет на потерю устойчивости при изгибе:

Расчет на потерю устойчивости плоской формы изгиба:

Расчет на потерю устойчивости при изгибе вокруг второстепенной оси

Расчётная длина шарнирной колонны Lcr = 6,50 м.

По норме EN 1993-1-1, 6.3.1.2:

Выбор кривой потери устойчивости по таблице 6.2:

Неустойчивость перпендикулярно оси z: Кривая напряжения при потере устойчивости BSCz: c

В таблице 6.1 показан коэффициент несовершенства α = 0,49.

У дутавров I и H и прямоугольных пустотелых профилей, которые нагружены только сжатием и изгибом, можно принять коэффициент kzy = 0.

В результате расчет выглядит следующим образом:

→ Расчёт выполнен.

Расчет на потерю устойчивости плоской формы изгиба

Расчётная длина шарнирной колонны Lcr = 6,50 м.

По норме EN 1993-1-1, 6.3.1.2:

Расчётная длина по таблице 6.2:

Неустойчивость перпендикулярно оси y: Кривая напряжения при потере устойчивости BSCz: b
В таблице 6.1 указан коэффициент несовершенства α = 0,34.

Коэффициент взаимодействия по Приложению B, таблица B1:

Коэффициент эквивалентного момента Cmy по таблице B.3:

По норме EN 1993-1-1, 6.3.2.3:

По норме EN 1993-1-1, таблица 6.5:

→ кривая потери устойчивости плоской формы изгиба BCLT: b

По норме EN 1993-1-1, таблица 6.3:

C1 и C2 по таблице 3.2 NCCI: Упругий критический момент потери устойчивости при изгибе и кручении [5] (совместимые дополнительные документы к Еврокоду 3):
C1 = 1,127
C2 = 0,454

Расстояние от точки приложения нагрузки до центра сдвига zg = 18 см.

По норме EN 1993-1-1, таблица 6.7:

Расчёт на потерю устойчивости вокруг главной оси:

Расчёт на потерю устойчивости вокруг второстепенной оси:

→ Проверки выполнены.


Автор

Г-жа Матула оказывает техническую поддержку всем нашим пользователям.

Ссылки
Ссылки
  1. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
  2. Handbuch RF-/STAHL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
  3. Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
  4. Kuhlmann, U.; Feldmann, M.; Lindner, J.; Müller, C.; Stroetmann, R.: Eurocode 3 Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Band 1: Allgemeine Regeln und Hochbau - DIN EN 1993-1-1 mit Nationalem Anhang, Kommentar und Beispiele. Berlin: Beuth, 2014
  5. Bureau, A.: NCCI: Elastisches kritisches Biegedrillknickmoment. Aachen: RWTH, 2010
Скачивания