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2019-07-17

横向 - 扭转屈曲参数对RF- / STEEL EC3设计的影响

RF-/STEEL EC3 的输入窗口可以区分屈曲验算和弯扭屈曲分析。 下面举例说明弯扭屈曲的参数化。

在之前的文章中讨论了侧向中间支座的效应以及有效长度 Lcr,y/z

In den biegedrillknickspezifischen Parametern stehen weitere Längen Lw und LT sowie der Knicklängenbeiwert kz und Kipplängenbeiwert kw zur näheren Definition bereit.

Knicklängenbeiwert kz

Für die Bestimmung des ideellen Biegedrillknickmoments kann ein interner Eigenwertlöser herangezogen werden. Dieser benötigt ein internes Stabmodell mit vier Freiheitsgraden (uy, φz, φx, ω).

Der Beiwert kz regelt die Lagerung am Anfang und Ende des Stabes bezüglich der Freiheitsgrade uy (Verschiebung in y) sowie φz (Verdrehung um z). Im Beispiel werden beide Parameter am Stabanfang fixiert. Am Stabende kann lediglich von einer Behinderung der Verschiebung in uy ausgegangen werden. Diese Gegebenheit entspricht der Festlegung kz = 0,7li.

Kipplängenbeiwert kw

Auch dieser Parameter dient der Lagerung des internen Stabmodelles. Er steuert die zwei verbleibenden Freiheitsgrade φx (Verdrehung um x) sowie ω (Verwölbung). Aufgrund der Einspannung des Trägers werden beide Freiheitsgrade am Anfang fixiert. Am freien Ende wird hier von einer Fixierung von φx sowie ω abgesehen. Dies entspricht der Festlegung kw = 2,0li.

Wölblänge Lw

Die Wölblänge geht in die Bestimmung von Mcr ein. Sie entspricht dem Abstand der Gabellagerungen und ist somit nicht zwangsläufig identisch mit der Knicklänge Lcr,z. Dies wird auch am Vergleich der ideellen Verzweigungsmomente Mcr zwischen RF-/STAHL EC3 und LTBeamN (Programm zur Bestimmung der Verzweigungslasten) ersichtlich.

Die Knicklänge Lcr,z = 0,7 ⋅ L (analog Euler-Fall 3). Die Wölblänge wird im Gegensatz dazu mit Lw = L angesetzt. In RF-/STAHL EC3 ergibt sich das Mcr hierfür zu 105,90 kNm. Dies deckt sich mit dem Ergebnis des Programmes LTBeamN, welches ein Mcr = 105,77 kNm berechnet. Zum Vergleich: Der Ansatz der Wölblänge von 0,7 ⋅ L hätte zu einem Mcr = 174 kNm geführt.

Drilllänge LT

Die Drilllänge ist die maßgebende Länge für den Drillknicknachweis nach 6.3.1.4 [1]. Dieser wird nur bei reiner Druckkraftbeanspruchung geführt. Sie hat keine Auswirkung auf den Biegedrillknicknachweis. Im Beispiel wird diese gleich der Stablänge angesetzt.

Vergleich mit Eingabe über Knotenlager analog Maske 1.7

RF-/STAHL EC3 bietet mit der Bemessung von Stabsätzen nach 6.3.4 [1] ebenso die Möglichkeit, das interne Stabmodell direkt über Knotenlager zu definieren. Auch hier finden sich die vier benannten Freiheitsgrade wieder. Im folgenden Vergleich der Eingabevarianten soll verdeutlicht werden, dass man mit beiden zum gleichen Ergebnis kommen kann. Das System soll hierfür identisch bleiben. Es werden lediglich die Belastung sowie der Querschnitt geändert. Anstatt des IPE 160 wird ein einfach symmetrisches T-Profil ausgewählt. Dadurch wird die Bemessung nach 6.3.4 [1] forciert. Im folgenden Bild wird links die Eingabe über Knicklängen und rechts über Knotenlager vergleichend dargestellt. Das Resultat verdeutlicht die getroffene Behauptung.

概述总结

In RF-/STAHL EC3 wird grundsätzlich erst einmal immer von einem gabelgelagerten Einfeldträger ausgegangen. Danach richten sich die voreingestellten Parameter. Der Anwender hat mit den hier vorgestellten Beiwerten die Möglichkeit, andere statische System abzubilden. Die Festlegung, welche Freiheitsgrade in den jeweiligen Knotenpunkten gehalten werden, obliegt letztendlich dem Anwender.


作者

Sühnel 先生目前主要负责 RSTAB 的质量保证部门;同时还参与产品开发,为客户提供技术支持。

链接
参考
  1. Dlubal 软件。 (2020)。手册 RF-/STEEL EC3 。 Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
  2. EC 3.(2009)。欧洲规范 3: 欧洲规范 3:钢结构设计 – 第 1-1 部分: 一般规范和建筑规范. (2010)。柏林:Beuth Verlag GmbH
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