按照 EN 1993-1-3 进行冷弯薄壁 C 型截面设计

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使用模块扩展 RF-/STEEL Cold-Formed Sections 可以对冷弯薄壁型钢构件按照欧洲规范 EN 1993-1-3 和 EN 1993-1-5 进行承载能力极限状态设计。 除了截面数据库中的冷弯薄壁型钢截面外,您还可以设计由独立程序 SHAPE-THIN 导入的一般截面。

下面的示例选自 2009 年德国钢结构年历 (Stahlbau-Kalender 2009 [3]),示例中的模型为轴向受力的简支梁,梁的截面为冷弯薄壁 C 型截面。 在独立程序 SHAPE-THIN 中对该 C 型截面进行建模,然后在模块扩展 RF-/STEEL Cold-Formed Sections 中进行设计。

系统

结构体系与荷载如图 01 所示。

图片 01 - 结构体系与荷载(尺寸单位:mm,力的单位:kN)

材料

S 355 EN 10025-2
E = 210,000 N/mm²
G = 80,769 N/mm²
ν= 0.3
fy = fyb = 355 N/mm²
γM0 = γM1 = 1.00根据 CEN 设计

外形尺寸

截面的外形尺寸如图 02 所示。

图片 02 - 截面外形尺寸(单位:mm)

H = 102 mm (腹板高度)
b = 120 mm(翼缘宽度)
c = 26 mm(卷边宽度)
t = 2 mm(截面厚度)

名义平直段宽度

名义平直段宽度根据 [1] 中的 5.1 确定。 名义平直段宽度如图 03 所示。

图片 03 - 名义平直段宽度(单位:mm)

${\mathrm r}_{\mathrm m}\;=\:\mathrm r\;+\;\frac{\mathrm t}2\;=\:10\;+\;\frac22\;=\:11\;\mathrm{mm}\\{\mathrm g}_{\mathrm r}\;=\:{\mathrm r}_{\mathrm m}\;\cdot\;\left(\tan\left(\frac{\mathrm\phi}2\right)\;-\;\sin\left(\frac{\mathrm\phi}2\right)\right)\;=\:\:11\;\cdot\;\left(\tan\;45^\circ\;-\;\sin\;45^\circ\right)\;\;=\:3,22\;\mathrm{mm}\\{\mathrm h}_{\mathrm w}\;=\:\mathrm H\;-\;\mathrm t\;-\;2\;\cdot\;{\mathrm g}_{\mathrm r}\;=\:\:102\;\;-\;2\;-\;2\;\cdot\;3.22=\:93.56\;\mathrm{mm}\\{\mathrm b}_{\mathrm p}\;=\:\mathrm b\;-\;\mathrm t\;-\;2\;\cdot\;{\mathrm g}_{\mathrm r}\;=\:\:120\;\;-\;2\;-\;2\;\cdot\;3.22=\:111.56\;\mathrm{mm}\\{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}\;=\:\mathrm c\;-\;\frac{\mathrm t}2\;-\;\;{\mathrm g}_{\mathrm r}\;=\:\:26\;-\;\frac22\;-\;3.22=\:21.78\;\mathrm{mm}$

检查宽厚比

宽厚比按照 [1] 中 5.2(1) 进行检查。

b/t = 120/2 = 60 ≤ 60

c/t = 26/2 = 13 ≤ 50

H/t = 102/2 = 51 ≤ 500

宽厚比满足要求。

检查加劲肋尺寸

加劲肋尺寸按照 [1] 中的 5.2(2) 进行检查。

0.2 ≤ c/b = 26/120 = 0.22 ≤ 0.6

卷边可以视为加劲肋。

检查加劲肋与平面单元之间的夹角

加劲肋与平面单元之间的夹角为 90°,位于 [1] 的 5.5.3.2 (1) 中提到的 45° 和 135° 之间范围内。

确定有效截面

对于非双轴对称受压局部屈曲的截面,其有效截面的重心位置相对于毛截面会发生变化。 这样作用在毛截面重心位置上的外部压力对于有效截面为偏心作用,同时产生一个附加弯矩。 根据 [1] ,必须考虑重心偏移产生的附加弯矩。 因此除了计算纯受压作用下的有效截面外,还要计算纯受弯作用下的有效截面。

确定在纯受压作用下的有效截面

根据 [2]  中 4.4(2),系数为:

$\mathrm\varepsilon\;=\;\sqrt{\frac{235}{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}}}\;=\;\sqrt{\frac{235}{355}}\;=\;0.814$

腹板:

根据 [2] 中表 4.1,屈曲系数为:

${\mathrm k}_{\mathrm\sigma}\;=\;4$

根据 [2] 中 4.4(2),屈曲长细比为

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;\frac{{\mathrm h}_{\mathrm w}\;/\;\mathrm t}{28.4\;\cdot\;\mathrm\varepsilon\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}}}\;=\;\frac{93.56\;/\;2}{28.4\;\cdot\;0.814\;\cdot\;\sqrt4}\;=\;1.012\\{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;1.012\;\geq\;0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;\mathrm\psi}\;=\:0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;1}\;\;=\;0.673$

根据 [2] 中 4.4(2),长细比大于极限值 0.673。 因此需要折减。

根据 [2] 中 4.4(2),折减系数为:

$\mathrm\rho\;=\;\frac{{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;-\;0.055\;\cdot\;\left(3\;+\;\mathrm\psi\right)}{\overline{\mathrm\lambda}_{\mathrm p}^2}\;=\;\frac{1.012\;-\;0.055\;\cdot\;\left(3\;+\;1\right)}{1.012^2}\;=\:0.773\;\leq\;1$

根据 [2] 中表 4.1,有效腹板高度为:

${\mathrm h}_{\mathrm{eff}}\;=\;\mathrm\rho\;\cdot\;{\mathrm h}_{\mathrm w}\;=\;0.773\;\cdot\;93.56\;=\:72.3\;\mathrm{mm}\\{\mathrm h}_{\mathrm e1}\;=\;{\mathrm h}_{\mathrm e2}\;\;=\;0.5\;\cdot\;{\mathrm h}_{\mathrm{eff}}\;=\:0.5\;\cdot\;72.3\;=\;36.17\;\mathrm{mm}$

有边缘加劲肋的翼缘:

第一步假定边缘加劲肋具有完全约束,并且 σcom,Ed = fyb / γM0,然后确定加劲肋的初始有效截面。

翼缘:

根据 [2] 中表 4.1,屈曲系数为:

${\mathrm k}_{\mathrm\sigma}\;=\;4$

根据 [2] 中 4.4(2),屈曲长细比为

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p}\;/\;\mathrm t}{28.4\;\cdot\;\mathrm\varepsilon\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}}}\;=\;\frac{111.56\;/\;2}{28.4\;\cdot\;0.814\;\cdot\;\sqrt4}\;=\;1.207\\{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;1.207\;\geq\;0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;\mathrm\psi}\;=\:0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;1}\;\;=\;0.673$

根据 [2] 中 4.4(2),长细比大于极限值 0.673。 因此需要折减。

根据 [2] 中 4.4(2),折减系数为:

$\mathrm\rho\;=\;\frac{{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;-\;0.055\;\cdot\;\left(3\;+\;\mathrm\psi\right)}{\overline{\mathrm\lambda}_{\mathrm p}^2}\;=\;\frac{1.207\;-\;0.055\;\cdot\;\left(3\;+\;1\right)}{1.207^2}\;=\:0.678\;\leq\;1$

根据 [2] 中表 4.1,有效翼缘宽度为:

${\mathrm b}_{\mathrm{eff}}\;=\;\mathrm\rho\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm p}\;=\;0.678\;\cdot\;111.56\;=\:75.6\;\mathrm{mm}\\{\mathrm b}_{\mathrm e1}\;=\;{\mathrm b}_{\mathrm e2}\;\;=\;0.5\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm{eff}}\;=\:0.5\;\cdot\;75.6\;=\;37.79\;\mathrm{mm}$

边缘加劲肋:

根据 [1] 中 5.5.3.2(5) a,屈曲系数为:

$\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}}{{\mathrm b}_{\mathrm p}}\;=\;\frac{21.78}{111.56}\;=\;0.195\;\leq\;0.35\\{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}\;=\;0.5$

根据 [2] 中 4.4(2),屈曲长细比为

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}\;/\;\mathrm t}{28.4\;\cdot\;\mathrm\varepsilon\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}}}\;=\;\frac{21.78\;/\;2}{28.4\;\cdot\;0.814\;\cdot\;\sqrt{0.5}}\;=\;0.666\\{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;0.666\;\leq\;0.748$

根据 [1] 中 4.4(2),长细比小于极限值 0.748。 因此不需要折减,即 ρ= 1.0。

根据 [1] 中公式 5.13a,初始有效宽度为:

${\mathrm c}_{\mathrm{eff}}\;=\:\mathrm\rho\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}\;=\;1.0\;\cdot\;21.78\;=\;21.78\;\mathrm{mm}$

第二步使用初始有效截面来确定畸变屈曲的折减系数,同时考虑到连续位移弹簧约束效应。

边缘加劲肋的有效截面属性通过 SHAPE-THIN 计算。 边缘加劲肋如图 04 所示。

图片 04 - 有效边缘加劲肋

As = 122.58 mm 2
Is = 7,130 mm 4
zs = 13.88 mm

边缘加劲肋的弹簧刚度 K 基于对整个截面的分析来确定。 为此在截面上施加一个单位距离荷载 u,该荷载作用于有效加劲肋的重心上,然后计算相应的加劲肋变形 δ。 对于矩形截面 b / h = t / t = 2 / 2 mm,变形 δ = 3.02 mm(图 05)。

图片 05 - 确定弹簧刚度

单位长度的弹簧刚度 K 可以根据 [1] 中公式 5.9 计算:

$\mathrm K\;=\;\frac{\mathrm u}{\mathrm\delta}\;=\;\frac1{3.02\;\cdot\;2}\;=\;0.166\;\mathrm N/\mathrm{mm}^2$

根据 [1] 中公式 5.15,边缘加劲肋的弹性临界屈曲应力为:

${\mathrm\sigma}_{\mathrm{cr},\mathrm s}\;=\;\frac{2\;\cdot\;\sqrt{\mathrm K\;\cdot\;\mathrm E\;\cdot\;{\mathrm I}_{\mathrm s}}}{{\mathrm A}_{\mathrm s}}\;=\;\frac{2\;\cdot\;\sqrt{0.166\;\cdot\;210,000\;\cdot\;7,130}}{122.58}\;=\;257\;\mathrm N/\mathrm{mm}^2$

根据 [1] 中公式 5.12d,相应的长细比为:

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm d}\;=\;\sqrt{\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}}{{\mathrm\sigma}_{\mathrm{cr},\mathrm s}}}\;=\;\sqrt{\frac{355}{257}}\;=\;1.176\;\left\{\begin{array}{l}>\;0.65\\<\;1.38\end{array}\right.$

根据 [1] 中 5.5.3.1(7),畸变屈曲的折减系数为:

${\mathrm\chi}_{\mathrm d}\;=\:1.47\;-\;0.723\;\cdot\;{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm d}\;=\:1.47\;-\;0.723\;\cdot\;1.176\;=\:0.62$

根据 [1] 中公式 5.17,考虑弯曲屈曲的边缘加劲肋的折减有效截面面积为:

${\mathrm A}_{\mathrm s,\mathrm{red}}\;=\;{\mathrm\chi}_{\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm s}\;\cdot\;\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}\;/\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm M0}}{{\mathrm\sigma}_{\mathrm{com},\mathrm{Ed}}}\;=\;0.62\;\cdot\;122.58\;\cdot\;1.0\;=\:76.01\;\mathrm{mm}^2$

纯受压作用下有效截面属性:

该截面可以通过迭代计算来优化。 通过两步迭代得出以下有效截面属性:

面积 Aeff = 4.62 cm²
腹板的重心距离 zs,eff = 42.18 mm
重心位移 eN,y = zs – zs,eff = 8.78 mm

计算在纯弯作用下的有效截面

腹板:

腹板受拉,因此全部有效。

有边缘加劲肋的翼缘:

第一步假定边缘加劲肋具有完全约束,并且 σcom,Ed = fyb / γM0,然后确定加劲肋的初始有效截面。

翼缘:

根据 [2] 中表 4.1,屈曲系数为:

$\mathrm\psi\;=\;\frac{{\mathrm\sigma}_2}{{\mathrm\sigma}_1}\;=\:\frac{-253.1}{336.2}\;=\;-0.753\\{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}\;=\;7.81\;-\;6.29\;\cdot\;\mathrm\psi\;+\;9.78\;\cdot\;\mathrm\psi^2\;=\:\;7.81\;-\;6.29\;\cdot\;(-0.753)\;+\;9.78\;\cdot\;{(-0.753)}^2\;=\:18.08$

根据 [2] 中 4.4(2),屈曲长细比为

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p}\;/\;\mathrm t}{28.4\;\cdot\;\mathrm\varepsilon\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}}}\;=\;\frac{111.56\;/\;2}{28.4\;\cdot\;0.814\;\cdot\;\sqrt{18.08}}\;=\;0.568\\{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;0.568\;\geq\;0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;\mathrm\psi}\;=\:0.5\;+\;\sqrt{0.085\;-\;0.055\;\cdot\;(-0.753)}\;\;=\;0.856$

根据 [2] 中 4.4(2),长细比小于极限值 0.856。 因此不需要折减。

根据 [2] 中表4.1,有效宽度为:

${\mathrm b}_{\mathrm{eff}}\;=\;\mathrm\rho\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm p}\;/\;(1\;-\;\mathrm\psi)\;=\:1.0\;\cdot\;111.56\;/\;(1\;+\;0.753)\;=\;63.65\;\mathrm{mm}\\{\mathrm b}_{\mathrm e1}\;=\;0.4\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm{eff}}\;=\:0.4\;\cdot\;63.65\;=\;25.46\;\mathrm{mm}\\{\mathrm b}_{\mathrm e2}\;=\;0.6\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm{eff}}\;=\:0.6\;\cdot\;63.65\;=\;38.19\;\mathrm{mm}$

边缘加劲肋:

根据 [1] 中 5.5.3.2(5) a,屈曲系数为:

$\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}}{{\mathrm b}_{\mathrm p}}\;=\;\frac{21.78}{111.56}\;=\;0.195\;\leq\;0.35\\{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}\;=\;0.5$

根据 [2] 中 4.4(2),屈曲长细比为

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;\frac{{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}\;/\;\mathrm t}{28.4\;\cdot\;\mathrm\varepsilon\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm k}_{\mathrm\sigma}}}\;=\;\frac{21.78\;/\;2}{28.4\;\cdot\;0.814\;\cdot\;\sqrt{0.5}}\;=\;0.666\\{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm p}\;=\;0.666\;\leq\;0.748$

根据 [1] 中 4.4(2),长细比小于极限值 0.748。 因此不需要折减,即 ρ= 1.0。

根据 [1] 中公式 5.13a,初始有效宽度为:

${\mathrm c}_{\mathrm{eff}}\;=\:\mathrm\rho\;\cdot\;{\mathrm b}_{\mathrm p,\mathrm c}\;=\;1.0\;\cdot\;21.78\;=\;21.78\;\mathrm{mm}$

第二步使用初始有效截面来确定畸变屈曲的折减系数,同时考虑到连续位移弹簧约束效应。

边缘加劲肋的有效截面属性通过 SHAPE-THIN 计算。 边缘加劲肋如图 06 所示。

图片 06 - 有效加劲肋截面

As = 97.92 mm 2
Is = 6,271 mm 4
zs = 8.59 mm

边缘加劲肋的弹簧刚度 K 基于对整个截面的分析来确定。 为此在截面上施加一个单位距离荷载 u,该荷载作用于有效加劲肋的重心上,然后计算相应的加劲肋变形 δ。 对于矩形截面 b / h = t / t = 2 / 2 mm,变形 δ = 3.4 mm(图 07)。

图片 07 - 确定弹簧刚度

单位长度的弹簧刚度 K 可以根据 [1] 中公式 5.9 计算:

$\mathrm K\;=\;\frac{\mathrm u}{\mathrm\delta}\;=\;\frac1{3,4\;\cdot\;2}\;=\;0.146\;\mathrm N/\mathrm{mm}^2$

根据 [1] 中公式 5.15,边缘加劲肋的弹性临界屈曲应力为:

${\mathrm\sigma}_{\mathrm{cr},\mathrm s}\;=\;\frac{2\;\cdot\;\sqrt{\mathrm K\;\cdot\;\mathrm E\;\cdot\;{\mathrm I}_{\mathrm s}}}{{\mathrm A}_{\mathrm s}}\;=\;\frac{2\;\cdot\;\sqrt{0.146\;\cdot\;210,000\;\cdot\;6,271}}{97.92}\;=283\;\mathrm N/\mathrm{mm}^2$

根据 [1] 中公式 5.12d,相应的长细比为:

${\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm d}\;=\;\sqrt{\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}}{{\mathrm\sigma}_{\mathrm{cr},\mathrm s}}}\;=\;\sqrt{\frac{355}{283}}\;=\;1.120\;\left\{\begin{array}{l}>\;0.65\\<\;1.38\end{array}\right.$

根据 [1] 中 5.5.3.1(7),畸变屈曲的折减系数为:

${\mathrm\chi}_{\mathrm d}\;=\:1.47\;-\;0.723\;\cdot\;{\overline{\mathrm\lambda}}_{\mathrm d}\;=\:1.47\;-\;0.723\;\cdot\;1.120\;=\:0.66$

根据 [1] 中公式 5.17,考虑弯曲屈曲的边缘加劲肋的折减有效截面面积为:

${\mathrm A}_{\mathrm s,\mathrm{red}}\;=\;{\mathrm\chi}_{\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm s}\;\cdot\;\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}\;/\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm M0}}{{\mathrm\sigma}_{\mathrm{com},\mathrm{Ed}}}\;=\;0,66\;\cdot\;97,92\;\cdot\;\frac{355\;/\;1,0}{312,2}\;=\:73,82\;\mathrm{mm}^2$

在纯弯作用下的有效截面属性:

所有截面部分都是完全有效的,因此不需要迭代。

面积Aeff = 6.86cm²
截面模量Weff,y = 17.01cm³

压弯截面设计

根据 [1] 中 6.1.3(1),纯压作用下承载力:

${\mathrm N}_{\mathrm c,\mathrm{Rd}}\;=\;{\mathrm A}_{\mathrm{eff}}\;\cdot\;\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}}{{\mathrm\gamma}_{\mathrm M0}}\;=\:4.62\cdot\;\frac{35.5}1\;=\;164.16\;\mathrm{kN}$

根据 [1] 中 6.1.4.1(1),纯弯作用下承载力:

${\mathrm M}_{\mathrm{cy},\mathrm{Rd},\mathrm{com}}\;=\;{\mathrm W}_{\mathrm{eff},\mathrm y}\;\cdot\;\frac{{\mathrm f}_{\mathrm{yb}}}{{\mathrm\gamma}_{\mathrm M0}}\;=\:17,01\;\cdot\;\frac{35,5}1\;=\;6,04\;\mathrm{kNm}$

重心偏移产生的附加弯矩按 [1] 中的 6.1.9(2) 计算:

$\triangle{\mathrm M}_{\mathrm y,\mathrm{Ed}}\;=\;{\mathrm N}_{\mathrm{Ed}}\;\cdot\;{\mathrm e}_{\mathrm{Ny}}\;=\:130\;\cdot\;8.78\;\cdot\;10^{-3}\;=\;1.14\;\mathrm{kNm}$

在压弯荷载共同作用下的设计按 [1] 中 6.1.9 (1):

$\frac{{\mathrm N}_{\mathrm{Ed}}}{{\mathrm N}_{\mathrm c,\mathrm{Rd}}}\;+\;\frac{\triangle{\mathrm M}_{\mathrm y,\mathrm{Ed}}}{{\mathrm M}_{\mathrm{cy},\mathrm{Rd},\mathrm{com}}}\;=\:\frac{130}{164,16}\;+\;\frac{1,14}{6,04}\;=\;0,98\;\leq\;1$

设计完成。

在 SHAPE-THIN 中对冷弯 C 型截面建模

一般的冷弯型材可以在 SHAPE-THIN 中进行建模。 在“基本数据”对话框中激活“ c/t 比值和有效截面属性”选项(图 08)。

图片 08 - 基本数据

然后在“计算参数”对话框中选择“ c/t 比值和有效截面”选项卡,在该选项卡中选择“ EN 1993-1-3(冷弯截面)”(图09)。

分别计算纯压和纯弯作用下的有效截面。 因此需激活“忽略由重心偏移产生的附加弯矩”选项。

该示例计算使用了两步迭代,因此在 SHAPE-THIN 中也设置两步迭代。

可以选择检查在 [2] 的 5.2 中规定的截面几何尺寸限制条件。 为此应激活相应的复选框。

图片 09 - 计算参数

首先给出截面的单元。 通常名义平直段是在几何条件下自动生成,但也可以在表“1.7 名义平直段按 EN 1993-1-3”(图10)或相应的对话框中进行定义。

图片 10 - 表1.7 名义平直段宽度 | EN 1993-1-3

可以在表“1.8 加劲肋”或相应的对话框中定义加劲肋(图11)。

图片 11 - 表1.8 加劲肋

此外,在表“1.9 屈曲区域”(图 12)或相应的对话框中指定屈曲区域。 为此,请选择屈曲区域的单元。 程序会自动识别位于屈曲区域中的加劲肋。

图片 12 - 表1.9 屈曲区域

此外,在表“ 2.1 荷载工况”中创建受压和受弯荷载工况(图 13)。

图片 13 - 表 2.1 荷载工况

然后在表“ 3.1 内力”或相应对话框中输入内力(图 14)。

图片 14 - 表 3.1 内力

使用按钮“有效宽度”可以查看有效截面的结果。

图片 15 - 有效截面属性

RF-/STEEL Cold-Formed Sections 中冷弯 C 型截面设计

冷弯型材可以通过扩展模块 RF-/STEEL Cold-Formed Sections 按照 [1] 和 [2] 进行设计。

在“基本数据”中必须首先选择要设计的杆件和荷载工况。 选择“ CEN” 作为国家附录(图16)。

图片 16 - 基本数据

您可以在相应窗口的“冷弯型材(EN 1993-1-3)”选项卡中看到并根据需要调整国家附录的参数(图17)。

图片 17 - 国家附录的参数

在“详细信息”对话框中的“冷弯型材”选项卡里激活冷弯型材验算(图 18)。

图片 18 - 详细信息,“冷弯型材”选项卡

仅进行截面设计。 因此必须在“详细信息”对话框中的“稳定性”选项卡里取消激活“进行稳定性验算”选项(图19)。

图片 19 - 详细信息,“稳定性”选项卡

计算完成后,在相应的输出表中会显示由轴力 N、弯矩 My 和 弯矩 Mz 计算得出的有效截面属性,以及内力和整个设计(图20)。

图片 20 - 结果

关键词

截面验算 冷弯薄壁型钢

参考

[1]   Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1‑3: General rules - Supplementary rules for cold-formed members and sheeting; EN 1993‑1‑3:2010‑12
[2]   Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-5: General rules - Plated structural elements; EN 1993-1-5:2006 + AC:2009
[3]   Kuhlmann, U.: Stahlbau-Kalender 2009 - Stabilität, Membrantragwerke. Berlin: Ernst & Sohn, 2009

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截面属性 薄壁截面
SHAPE THIN 9.xx

独立程序

Properties and stresses of thin-walled and cold-formed cross-sections

首个许可价格
1,300.00 USD
RFEM 主程序 RFEM
RFEM 5.xx

主程序

结构设计与有限元­分析软件(FEA)可以用于建立 平面与空间结构模型,适用于由杆件、面、 板、墙、折板、膜、壳、实体以及接触单元等的建模与分析计算。

首个许可价格
3,540.00 USD
RFEM 钢结构和铝合金结构
RF-STEEL Cold-Formed Sections

RF-STEEL EC3 扩展模块

Design of cold-formed cross-sections according to EN 1993-1-3

首个许可价格
1,120.00 USD
RSTAB 主程序
RSTAB 8.xx

主程序

空间结构设计与分析软件,主要用于框架、梁与桁架等空间结构的建模与计算。可以输出内力、变形与制作反力的线性与非线性的计算结果。

首个许可价格
2,550.00 USD
RSTAB 钢结构和铝合金结构
STEEL Cold-Formed Sections

STEEL EC3 扩展模块

Design of cold-formed cross-sections according to EN 1993-1-3

首个许可价格
1,120.00 USD