Классификация сечений в RFEM 6 по EN 1993-1-1

Техническая статья из области расчета конструкций и использования программ Dlubal Software

  • База знаний

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator

Посмотреть исходный текст

Расчет сечений по Еврокоду 3 основан на классификации сечений, подлежащих расчету, по классам, определенным в стандарте. Классификация сечений важна, так как она определяет пределы прочности и предельной способности к проворачиванию из-за местного выпучивания частей сечения.

В норме EN 1993-1‑1 [1] определены следующие четыре класса сечений (также показаны на рисунке 1):

  • Класс 1: сечения, которые могут образовывать пластический шарнир с требуемой для пластического расчёта способностью вращения без снижения прочности
  • Класс 2: сечения, которые могут развивать сопротивление пластическому моменту, но имеют ограниченную вращательную способность из-за местного выпучивания
  • Класс 3: сечения, в которых расчетное напряжение в крайнем сжатом волокне элемента может достигать предела текучести, но местная потеря устойчивости способна предотвратить развитие полного сопротивления пластическому моменту
  • Сечения класса 4 - это сечения, в которых местная потеря устойчивости возникает до достижения предела текучести в одной или нескольких частях сечения.

Классификация выполняется отдельно для всех частей сечения путем сравнения предоставленных соотношений ширины к толщине с предельными значениями для каждого класса, указанными в стандарте. Таким образом, определяется класс каждой части сечения, а класс с наименее благоприятным значением определяется для всего сечения. Предельные значения зависят от следующего:

  • Состояние опор частей сечения (с одной или обеих сторон)
  • Предел текучести используемой стали в виде коэффициента ε
  • Кривая напряжений в частях сечения
  • Величина прочности на сжатие

Еврокод 3 предоставляет таблицы, на основе которых можно рассчитать максимальные отношения ширины к толщине для частей сечения и сравнить их с предельными значениями. Например, максимальные отношения ширины к толщине для отнесения детали с внутренним сжатием к классу 3 определяются с помощью коэффициентов, показанных на рисунке 2.

Предельное значение для внутренних частей, подверженных исключительно сжатию или изгибу, определяется коэффициентом ε, который связан с пределом текучести стали. Для деталей, подверженных как изгибу, так и сжатию, распределение напряжений определяется с помощью параметра α (пластический, классы 1 и 2) или ψ (упругий, класс 3). Первый представляет собой процентную длину сжимающего напряжения в части сечения, а второй представляет собой отношение граничных напряжений (Рисунок 3). Таким образом, в предельном значении отношения ширины к толщине деталей, подверженных изгибу и сжатию, кроме коэффициента ε, используется параметр α для классов 1 и 2 и параметр ψ для класса 3.

Классификация сечений в программе RFEM 6

Аддон Steel Design, предлагаемый в RFEM 6 для расчета стальных конструкций, выполняет детальную классификацию сечений в каждом месте расчета перед выполнением расчета. Классификация сечений для каждого типа расчетной проверки доступна в соответствующих подробностях расчетной проверки.

Это продемонстрировано для балки, показанной на рисунке 4 (IPE 300, сталь S355), для которой был рассчитан дополнительный модуль Steel Design и для которого уже доступны результаты для каждого типа расчета. Если, например, вы отобразите подробности проверки расчета, вы можете заметить, что классификация сечений также представлена подробно (Рисунок 5).

Как уже объяснялось, классификация выполняется отдельно для всех частей сечения (в данном случае называемых субпанелями в RFEM 6). Таким образом, каждой субпанели можно присвоить различные классы сечения, но для всего сечения будет определяться тот, который имеет наименее благоприятное значение. Таким образом, интересующее сечение классифицируется по классу 4 по прочности сечения по 6.2.4, то есть к классу сечения субпанели номер 3.

Поскольку номер субпанели 3 поддерживается с обеих сторон и подвергается сжатию, его классификация выполняется по таблице 5.2 из Еврокода 3 [1] . Предел текучести стали составляет 355 Н/мм 2 , следовательно, значение коэффициента ε равно 0,814 (Рисунок 5). На основе этого коэффициента рассчитываются предельные значения отношения ширины к толщине для классов 1, 2 и 3 (λ1 , λ2 и λ3 соответственно) в соответствии с вышеупомянутой таблицей. Затем на основе длины (c) и толщины (t) части сечения рассчитывается соотношение c/t и сравнивается с предельными значениями для классов сечений. Для данной субпанели предусмотренное соотношение c/t больше, чем рассчитанное для класса сечения 3, и, следовательно, субпанели присвоен класс 4. Учитывая, что остальные субпанели классифицируются как класс 1, это субпанель (например, субпанель № 3) с наименее благоприятным значением, определяющим для всего сечения. В связи с этим, интересующее сечение классифицируется по классу 4 по разделению согласно 6.2.4.

Чтобы лучше понять классификацию сечений, можно отобразить отдельные субпанели сечения во вкладке «Субпанели» в окне «Информация о сечении» (Рисунок 6).

Заключительные замечания

Классификация сечений в программе RFEM 6 для расчета стальных стержней выполняется в соответствии с положениями Еврокода 3 [1] . Классификация выполняется отдельно для всех частей сечения путем сравнения предоставленных соотношений ширины к толщине с предельными значениями для каждого класса, указанными в стандарте. Предельные значения зависят от состояния опирания частей сечения, предела текучести стали, кривой напряжений в частях сечения и величины прочности на сжатие. После расчета соотношение ширины к толщине сравнивается с ними и определяется класс каждой части сечения. Наконец, всему сечению присваивается наименее благоприятный класс, полученный для отдельных субпанелей.

Автор

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Маркетинг и поддержка клиентов

Г -жа Кирова отвечает за создание технических статей и оказывает техническую поддержку клиентам Dlubal.

Ключевые слова

Классификация сечений Расчёт стальных конструкций Стальные стержни

Литература

[1]   Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings; EN 1993‑1‑1:2010‑12

Ссылки

Добавить комментарий...

Добавить комментарий...

  • Просмотры 648x
  • Обновления 14. марта 2022

Контакты

Связаться с Dlubal

У вас есть дополнительные вопросы или вам нужен совет? Свяжитесь с нами по телефону, электронной почте, в чате или на форуме или найдите предлагаемые решения и полезные советы на странице часто задаваемых вопросов, доступной круглосуточно.

+49 9673 9203 0

[email protected]

Онлайн-обучение | Английский

Rfem 6 | Основы | США

Онлайн-обучение 20. июля 2022 12:00 - 16:00 EDT

Онлайн-обучение | Английский

Rfem 6 | Основы

Онлайн-обучение 29. июля 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод2 | Железобетонные конструкции по норме DIN EN 1992-1-1

Онлайн-обучение 12. августа 2022 8:30 - 12:30 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод 3 | Стальные конструкции по норме DIN EN 1993-1-1

Онлайн-обучение 8. сентября 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод5 | Деревянные конструкции по норме DIN EN 1995-1-1

Онлайн-обучение 15. сентября 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Rfem 6 | Основы

Онлайн-обучение 7. октября 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод2 | Бетонные конструкции по DIN EN 1992-1-1

Онлайн-обучение 14. октября 2022 9:00 - 13:00 CEST

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод 3 | Стальные конструкции по норме DIN EN 1993-1-1

Онлайн-обучение 17. ноября 2022 9:00 - 13:00 CET

Онлайн-обучение | Английский

Еврокод5 | Деревянные конструкции по норме DIN EN 1995-1-1

Онлайн-обучение 15. июня 2022 8:30 - 12:30 CEST

Онлайн-обучение | Английский

RFEM 6 для студентов | США

Онлайн-обучение 8. июня 2022 13:00 - 16:00 EDT

Алюминиевый дизайн ADM 2020 в\n RFEM 6

Алюминиевый дизайн ADM 2020 в RFEM 6

Webinar 25. мая 2022 14:00 - 15:00 EDT

Импорт внутренних сил в RSECTION

Импорт внутренних сил в RSECTION

Длительность 1:01 мин

RFEM 6
Зал с арочной кровлей

Основная программа

Программа для расчета конструкций RFEM является основой модульной системы нашего программного обеспечения.
Основная программа RFEM 6 используется для определения конструкций, материалов и нагрузок у плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек и стержней.
В ней также можно создавать смешанные системы, такие как элементы тел или контактные элементы.

Цена первой лицензии
3 990,00 USD
RFEM 6
Расчёт стальных конструкций

расчет

Аддон Steel Design позволяет рассчитывать стальные стержни по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации в соответствии с различными нормативами.

Цена первой лицензии
2 200,00 USD