В дополнительном модуле RF-/STEEL EC 3 мы можем применить расширение RF-/STEEL Cold-Formed Sections для выполнения расчета местных поперечных сил, действующих на неусиленную стенку по [1], п. 6.1.7 (расширение модуля требует отдельной лицензии). В нашей статье соответствующие методы расчета показаны на примере балки из холоднокатаного С-образного профиля, нагруженной изгибом и находящейся под действием единичной нагрузки.
Конструктивная система и нагружение
Балка длиной два метра выполнена из холоднокатаного профиля C 2020 из стали S 235. На расстоянии 50 см от опоры приложена единичная нагрузка, равная 10 кН. Нагрузка действует в центре изгиба. Собственный вес не учитывается.
При выборе сечения из библиотеки обратите внимание на то, что тип сечения нужно выбрать из категории «холоднокатаные С-образные профили». Это условие можно задать с помощью функции фильтра. Расширение модуля RF-/STEEL Cold-Formed Sections предназначено для расчета холоднокатаных профилей: Прокатный С-образный или швеллерный профиль не рассчитывается согласно [1].
Ввод данных в RF-/STEEL Cold-Formed Sections
В дополнительном модуле RF-/STEEL EC 3 данные для расчета по EN 1993-1-3 [1] нужно задать на вкладке «Холоднокатаные профили» в диалоговом окне «Подробности».
Если поставить флажок в поле «Расчет местных поперечных сил по п. 6.1.7, если возможно», то программа проверит вероятность местного разрушения в стенке. После активации данной опции в окне «1.14 Местные поперечные силы» можно задать граничные условия, например длину жесткого распределения нагрузки.
Учет поперечных сил активирован по умолчанию. Таким образом, для расчета нагружения стенки местными поперечными силами применяется распределение сдвигающей силы. Программа анализирует точки нарушения целостности, возникающие в результате распределения сдвигающей силы. «Номинальная длина жесткого распределения нагрузки» предварительно задана равной 0,10 м.
Результаты в модуле RF-/STEEL EC3
Расчет эффективного сечения выполняется итерационно, не более, чем в два шага. Затем в расчетах отображаются коэффициенты использования, обусловленные местными поперечными силами. Подробности каждого расчета можно просмотреть в секции «промежуточные значения».
В соответствии с распределением сдвигающей силы расчет местных поперечных сил выполняется на обоих опорах и в точке действия местной нагрузки. В точке x = 0,00 м коэффициент использования имеет максимальное значение. Расчет в данной точке выполнен следующим образом:
В сечении с одной стенкой присутствует одна опорная реакция. С-образный профиль при толщине листа t = 2,0 мм имеет усиленные пояса из-за закраин. Отступ опоры от свободного конца балки составляет 0,00 м, что меньше чем, высота стенки hw = 198 мм, умноженная на 1,5. Таким образом, для расчета прочности стенки Rw,Rd определяющим является уравнение (6.15a), [1].
Необходимо применить следующие параметры:
Таким образом мы получим следующее значение прочности стенки:
Расчетное условие согласно [1], уравнению (6.13), выполнено:
Для оставшихся двух расчетных точек расчет выполняется аналогично.
Альтернатива: Ввод сил вручную
Если распределение силы сдвига не отображает действующую нагрузку реалистично, то точки приложения и величину нагрузки, включая номинальную длину жесткого распределения, можно задать вручную. Это показано на примере расчетного случая 2 в прилагаемой модели RFEM.
В случае ввода силы вручную автоматическое сравнение воздействий сдвигающей силы в опорных точках не выполняется. Данные точки необходимо задать по отдельности с соответствующими опорными реакциями. Для этого установите флажок в поле «свободный конец» балки так, как показано на рисунке 05. Только после этого будет учтен отступ c ≤ 1,5 hw, а в расчете применено уравнение (6.15a), [1]. В противном случае применяется уравнение (6.15d), [1].
Резюме
С помощью расширения RF-/STEEL Cold-Formed Sections модуля RF-/STEEL EC3 можно, кроме прочего, выполнить расчет местных поперечных сил согласно [1], п. 6.1.7. Точки, значимые для расчета, определяются автоматически согласно распределению сдвигающей силы. В качестве альтернативы, вы можете задать силы вручную. Расчет местного действия нагрузки с помощью RF-/STEEL Cold-Formed Sections выполняется согласно п. 6.1.7.2 [1] для сечений с неусиленной стенкой или согласно п. 6.1.7.3 [1] для сечений с двумя или более неусиленными стенками. Сечения стенки с продольными элементами жесткости не могут быть рассчитаны в программе согласно 6.1.7.4 [1].
.png?mw=350&hash=b2324c4db119938012b5490afaa56e9aa826cdcc)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
