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001440

2021-01-28

根据EN 1993-1-5附录E确定有效宽度

Die Klassifizierung der Querschnitte nach EN 1993-1-1 anhand der Tabelle 5.2 stellt eine einfache Methode zum Nachweis des lokalen Beulens von Querschnittsteilen dar. Für Querschnitte der Querschnittsklasse 4 ist anschließend die Ermittlung von effektivem Querschnittswerten nach EN 1993-1-5 notwendig, um den Einfluss des lokalen Beulens mit bei den Tragfähigkeitsnachweisen zu berücksichtigen.

通常，进行该分类时截面部分的应力达到屈服强度。但是，在其他规范（例如以前的规范DIN 18800）中，b/t极限是根据截面上的实际应力确定的。根据欧洲规范3，当应力超出屈服强度时，极限值可能会变得更加不利。

调整截面设计的材料系数

根据EN 1993-1-1，在截面中的实际压应力可以通过根据章节5.5.2（9）的增加的材料系数ε进行调整。但是，按照6.3节要求的稳定性设计不进行该调整。因此在RF-/STEEL EC3中只有在取消了稳定性分析后该选项才可用。

激活稳定性分析时，增大材料系数不可用

激活稳定性分析时，增大材料系数不可用

减小长细比也可以用于稳定性分析

根据EN 1993-1-5中4.4（4），长细比可以在施加的压应力的基础上进行迭代改善。该压应力用于计算稳定性的时候使用二阶理论将其在全局缺陷下进行计算。

{\bar{λ}}_{p, red} = {\bar{λ}}_{p} \cdot \sqrt{\frac{σ_{com, Ed}}{\frac{f_{y}}{γ_{M 0}}}}

λp_，红色	减小的长细比
_λp	板的长细比
_σcom，Ed	压应力设计值
[F12]_y	屈服强度
_γM0	截面抗力的分项系数

根据施加的压应力减小的长细比

按照附录E计算有效宽度

根据欧洲规范EN 1993-1-5的附录E，可以使用调整后的公式确定板屈曲的折减系数。

(a) für zweiseitig gestützte druckbeanpruchte Querschnittsteile :

ρ = \frac{1 - 0, 055 \cdot \frac{(3 + ψ)}{{\bar{λ}}_{p, red}}}{{\bar{λ}}_{p, red}} + 0, 18 \cdot \frac{({\bar{λ}}_{p} - {\bar{λ}}_{p, red})}{({\bar{λ}}_{p} - 0, 6)} \leq 1, 0

(b) für einseitig gestützte druckbeanpruchte Querschnittsteile :

ρ = \frac{1 - \frac{0, 188}{{\bar{λ}}_{p, red}}}{{\bar{λ}}_{p, red}} + 0, 18 \cdot \frac{({\bar{λ}}_{p} - {\bar{λ}}_{p, red})}{({\bar{λ}}_{p} - 0, 6)} \leq 1, 0

ρ	调整后的折减系数
λ_p,red	减少长细比
λ_p	屈曲细长
ψ	应力比

根据附录 E 调整两侧支座截面的折减系数

在RF-/STEEL EC 3的详细设置中可以激活使用减少的长细比，以及按照附录E计算调整后的减少系数。

确定有效截面属性的EN 1993-1-5附录E

确定有效截面属性的EN 1993-1-5附录E

示例

在以下的例子中，一个由S355组成的6米长的摆立柱（QRO 300x6.3，hot-finished）被设计为作用的设计压力为1950 kN。

确定有效截面属性时，请参考附录E考虑实际压应力+。对于当前的铰接柱，不考虑全局缺陷和二阶效应理论的影响，因此根据一阶理论计算缺陷时的内力是足够的。

结构模型与荷载

结构模型与荷载

为了便于比较，首先尝试不使用附录E进行设计。因为也应该进行稳定性分析，所以在确定截面类别时不会增加材料系数eps，而不考虑实际压应力。

截面根据c/t比分类到截面类别4中。根据EN 1993-1-5中4.4，截面属性是基于达到屈服强度的假设得出的。

不考虑实际压应力作用下的有效截面属性

不考虑实际压应力作用下的有效截面属性

因此验算不满足这些截面属性。

在激活了详细设置附录E后，考虑了实际的压应力大小。减小的长细比进行迭代计算，更有利的有效截面属性可以按照欧洲规范EN 1993-1-5附录E进行计算。

Effektive Querschnittswerte unter Berücksichtigung der tatsächlichen Druckspannung nach Anhang E

有效的截面属性按照附录E考虑了压应力

已经实现了按照附录E的截面值验算。

概述总结

按照欧洲规范EN 1993-1-5，4.4，有效截面属性的计算首先是基于最坏的情况，在该情况下，截面部分中的现有压应力等于屈服强度。但是，如果实际存在的压应力显着降低，则降低的实际翘曲风险可以考虑更大的有效截面。根据附录E计算有效长细比的截面属性可以使得在这种情况下显着更经济的设计。

请注意，实际压应力必须根据二阶理论使用全局缺陷来确定。

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链接

钢结构设计和计算软件

参考

EC 3.(2009)。欧洲规范 3：钢结构设计 - 第1-5部分：镀膜结构构件。 Beuth Publishing house GmbH。

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