Из-за данного конструктивного решения, не может в ходе расчета на устойчивость учитываться боковое и крутильное защемление при определении идеального упругого критического момента. Но поскольку оно уменьшает конструктивную прочность, то его как раз что нужно учитывать. С другой стороны, в расчете учитывается также действие предельной нагрузки от профлиста, увеличивающее несущую способность.
Модель данной технической статьи основана на примере 1.3 Прогон кровли из технической литературы {%><#Refer [1]]]. Данные прогоны представляют собой однопролетные балки между стропильными фермами с длиной 9,0 м и уклоном 3,18 °.
Нагрузки и внутренние силы
Сплошное покрытие из проглиста лежит на пяти прогонах кровли с полезной шириной около 4,50 м. В соответствии с таблицей в литературном источнике для неразрезных балок, коэффициент опорной нагрузки B в данном случае равен 1,143. Нормативные значения нагрузок на поверхность для собственного веса, снега и ветра приведены в {%://#Refer [1]]]. Ввод или вычисление результирующих нагрузок на стержень будет выполняться с помощью параметризации, доступной в программе RFEM и RSTAB.
Автоматическая комбинаторика в RFEM/RSTAB выполняется только для предельного состояния по несущей способности согласно формуле 6.10 из нормы EN 1990. Следующие расчетные внутренние силы так являются результатом созданных сочетаний нагрузок.
Определение идеального упругого критического момента и расчет на устойчивость
Для определения Mcr по методу собственных чисел в дополнительном модуле RF-/STEEL EC3 нужно сначала создать внутреннюю модель стержня с четырьмя степенями свободы. Поскольку из-за формирования без элементов жесткости вне связующих панелей нельзя применить боковое и крутильное защемление, необходимо рассчитать заделку, возникающую в результате деформации сечения прогона. Это выполняется согласно {%ref#Refer [5]]] следующим образом.
Где:
Более комплексный метод затем можно найти в {%ref#Refer [6]]].
Далее требуется учесть наибольшую несущую способность профлиста (135/310-0.88 в положительном положении). Если во входные таблицы 1.12 и 1.13 вводятся соответствующие данные, то эффективное защемление от поворота CD автоматически рассчитывается в модуле RF-/STEEL EC3 по {%://#Refer [3]]] уравнению E.11.
Где:
Эти значения могут быть использованы также для выполнения расчета на устойчивость по аналитическим методам, описанным в [2], раздел 6.3. Из-за небольшого наклона кровли, затем можно пренебречь и компонентом вдоль второстепенной оси. Таким образом, можно выполнить расчет в соответствии с разделом 6.3.3 «Равномерные стержни при изгибе и осевом сжатии» или разделом 6.3.4 «Общий метод расчета продольного изгиба с кручением элементов конструкции».
В данном случае был выбран метод из раздела 6.3.4., из-за более простого ввода условий опирания. Однако, если моментом вокруг второстепенной оси нельзя пренебрегать, тогда следует выбрать метод из раздела 6.3.3.
Значения узловых опор, необходимых для метода собственных чисел (модель внутреннего стержня с четырьмя степенями свободы), затем показаны на следующем рисунке.
Несущую способность прогона кровли уже можно проверить общим методом. Коэффициент критической нагрузки для СН 3 и заданной системы был рассчитан как 2,535. Соответствующие собственные формы можно отобразить также графически.
Идеальный критический упругий момент рассчитывается следующим образом:
Расчет идеального упругого критического момента на модели поверхности
Для проверки идеального упругого критического момента Mcr, используется модель поверхности. Подобную модель можно создать в программе RFEM, используя функцию «Создать поверхности из стержня», с помощью всего нескольких щелчков мыши. В дополнительном модуле RF-STABILITY затем коэффициент критической нагрузки 2,55 для определяющего сочетания нагрузок 3 рассчитывается следующим образом:
