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2020-02-26

轴力和弯矩作用下柱子的稳定性分析

在本技术文章中,将根据 EN 1993-1-1 使用附加模块 RF-/STEEL EC3 设计一个承受中心轴力和线荷载的铰接柱。

关于结构体系、荷载、内力和截面验算在之前的一篇文章中已经进行了阐述,这里不再重复。

轴力和弯矩作用下的验算按照规范 EN 1993-1-1 中 6.3.3 {%板件#Refer [1]]]

受弯和受压的构件通常必须满足以下要求:

弯曲屈曲验算:

弯扭屈曲验算:

绕弱轴弯曲屈曲验算

铰接柱的有效长度为 Lcr = 6,50 m。

根据 EN 1993-1-1 中 6.3.1.2:

按照表 6.2选择屈曲曲线:

垂直于 z 轴的失稳: 屈曲应力曲线 BSCz : C

如表 6.1 所示,缺陷系数 α = 0.49。

对于 I 形、H 形和矩形空心截面,系数 kzy = 0。

从而使荷载组合计算如下:

→ 满足设计要求。

弯扭屈曲验算

铰接柱的有效长度为 Lcr = 6,50 m。

根据 EN 1993-1-1 中 6.3.1.2:

按照表 6.2 的有效长度:

垂直于 y 轴的失稳: 屈曲应力曲线 BSCz : B
如表 6.1 所示,缺陷系数 α = 0.34。

附录B表B1中的相关性系数:

等效弯矩系数 Cmy按照表 B.3:

根据规范 EN 1993-1-1 中 6.3.2.3:

根据 EN 1993-1-1 6.5:

→ 弯扭屈曲曲线 BCLT : B

根据 EN 1993-1-1 6.3:

表 3.2 NCCI 中的 C1和 C2 : 弹性临界弯扭屈曲弯矩 ](欧洲规范 3 兼容的附加文件):
C1 = 1.127
C2 = 0.454

荷载作用点到剪切中心的距离 zg = 18 cm。

根据 EN 1993-1-1 6.7:

绕强轴屈曲验算:

绕弱轴的屈曲验算:

→ 已完成检查。


作者

Matula 为我们的客户提供技术支持。

链接
参考
  1. 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
  2. Dlubal 软件。 (2020)。手册 RF-/STEEL EC3 。 Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
  3. A.阿尔伯特 (2018)。 Schneider – Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Bespielen (23rd 编)。 科隆: 联邦公报
  4. ;Kuhlmann,U。费尔德曼,M。 ;Lindner, J. Müller,C。 &stroetmann, R. (2014)。欧洲规范 3 Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Band 1: 一般规定和建筑结构 - DIN EN 1993-1-1(含国家附录、注释和示例) Berlin: Beuth。
  5. Bureau,A. NCCI: Elastisches kritisches Biegedrillknickmoment. Aachen: RWTH, 2010
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