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2019-07-17

横向 - 扭转屈曲参数对RF- / STEEL EC3设计的影响

Die Eingabemasken in RF-/STAHL EC3 unterscheiden zwischen dem Biegeknick- und Biegedrillknicknachweis. Im Folgenden sollen die biegedrillknickspezifischen Parameter an einem Beispiel vorgestellt werden.

之前的文章已经展示了横向中间支座的作用以及屈曲长度L cr,y / z 。 横向扭转屈曲的参数还包括长度L w和L T以及有效长度系数k z和翘曲长度系数k w ,更详细的定义。

有效长度系数k z

一个内部特征值求解器可用于确定理想的横向扭转屈曲弯矩。 它需要四个自由度的内部构件模型(U Y,φZ,φX,ω)。

因子控制在构件支撑开始和构件相对于自由度ùY(在y置换)和φZ(约θz旋转)的结束。 在这个例子中,两个参数都固定在杆件的始端。 在构件端部,它只能被认为与u y中的移位被限制。 这种情况与定义k z = 0.7le相符合。

翘曲长度系数k w

该参数还用于支持内部杆件模型。 它控制其余两个自由度φx的(绕x)和ω(翘曲)。 由于梁的约束,两个自由度在起始时都是固定的。 在自由端,φx或ω不会被修复。 对应于定义k w = 2.0le。

翘曲长度L w

翘曲长度包含在M cr的确定中。 它与横向和扭转约束的距离相对应,并且不一定与有效长度L cr,z相同 。 Dies wird auch am Vergleich der ideellen Verzweigungsmomente Mcr zwischen RF-/STAHL EC3 und LTBeamN (Programm zur Bestimmung der Verzweigungslasten) ersichtlich.

有效长度L cr,z =0.7⋅L(类似欧拉情况3)。 与此相反,翘曲长度为L w = L. 在模块RF- / STEEL EC3中,M cr为105.90 kNm。 这与程序LTBeamN的计算结果一致,计算结果M cr = 105,77 kNm。 作比较: 使用0.7⋅L的翘曲长度得出M cr = 174 kNm。

扭转长度L T

根据6.3.1.4 [1] ,扭转长度是扭转屈曲分析的控制长度。 它仅适用于压缩力。 它对横向扭转屈曲分析没有影响。 在该示例中,它的长度等于杆件长度。

通过类似于窗口1.7的节点支座输入进行比较

通过根据6.3.4 [1]设计的杆件组合,RF- / STEEL EC3提供了通过节点支座直接定义内部杆件模型的可能性。 这里有四个自由度。 在下面的输入选项比较中,我们想澄清一下可以得出相同的结果。 为此目的,结构系统保持不变。 只更改荷载以及截面。 而不是IPE 160,选择简单的对称T形截面。 因此按照6.3.4 [1]进行设计是必要的。 在下图中您可以通过左侧的节流支座和右侧的节点支座进行对比分析。 结果证明了在开始时的假设。

小结

RF- / STEEL EC3一般采用单跨梁,横向和扭转约束。 默认参数与之对齐。 使用这些预设系数,用户可以选择显示其他结构体系。 最后由用户自行决定在各个节点上保留哪个自由度。


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. Handbuch RF-/STAHL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
  2. EC 3.(2009)。欧洲规范 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
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