在对截面钢进行分析之前,截面要按照 EN 1993-1-1 中的章节进行分类。 5.5,关于它们的阻力和转动能力。 然后,会分析各个截面件并分配到等级 1 到 4。 截面分类随后确定并且通常分配给截面件的最高分类。 如果以后要将塑性承载力应用于1和2类截面的设计,那么可以从第3类开始进行截面的弹性承载力分析。 对于截面类别 4,在达到弹性弯矩之前局部屈曲已经发生。 为了考虑这种影响,可以使用有效宽度。 本文将详细介绍计算有效截面属性的方法。
计算过程
第一步计算总截面的应力分布。 根据 EN 1993-1-5,Ch.由 [2] 4.4 中了解受压截面的现有应力来确定屈曲值kσ 截面部分的有效宽度 beff由屈曲长细比 λp和由此产生的折减系数 ρ 计算得出。 由此产生的折减量将从整个截面中扣除。 “设置”按钮可以设置新的截面尺寸和属性。
此时计算尚未完成。 这里是进一步的迭代步骤,在现有内力的情况下,根据折减的截面计算新的应力分布。 需考虑以下因素:
- 减少截面时,结构重心将被改变。 在新重心与旧重心之间的距离处,可能作用的法向力会产生一个附加弯矩。
- 截面折减也可能影响主轴的转动。 这种情况下必须考虑偏差弯矩 Iyz 。
在确定应力后,再次检查受压截面的长细比。 以得到更多的计算结果。 只有这样才能对有效截面进行相应的验算。
概述总结
一开始快速确定有效截面可能会由于需要几次迭代而变得非常耗时。 使用SHAPE-THIN以及钢结构设计的附加模块可以避免这类问题。
参考
[1] | 欧洲规范 3: 钢结构设计 - 第1-1部分: 一般规范和结构规范; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009 |
[2] | 欧洲规范 3: 钢结构设计 - 第1-5部分: 板结构构件; EN 1993‑1‑5:2006 + AC:2009 |
[3] | 库勒曼,U. (主编): Stahlbau-Kalender 2013: 欧洲规范 3 - Anwendungsnormen, Stahl im Industrie- und Anlagenbau. Berlin: Ernst & Sohn。 |