Обычно данная классификация выполняется в предположении, что напряжение в части сечения достигает предела текучести. Однако в других нормах (например, в предыдущем норме DIN 18800) пределы b/t определялись на основе фактических напряжений в сечении. Согласно Еврокоду 3, это может привести к более неблагоприятным пределам для напряжений ниже предела текучести.
Настройка коэффициента материала для расчета сечений
Согласно норме EN 1993-1-1, можно настроить фактическое напряжение сжатия в сечении с помощью увеличенного коэффициента материала ε согласно разделу 5.5.2 (9). Однако, для расчетов на устойчивость согласно разделу 6.3 данная регулировка бланкета не предусмотрена. Таким образом, в модуле RF-/STEEL EC3 данная опция доступна только в том случае, если расчет устойчивости деактивирован.
Уменьшенная гибкость возможна также для расчета устойчивости
Согласно норме EN 1993-1-5, 4.4 (4), коэффициент гибкости можно многократно улучшать на основе приложенного напряжения сжатия. Сжимающее напряжение должно быть определено для расчета устойчивости с использованием общих несовершенств и в соответствии с теорией второго порядка.
| λp, красный | Пониженный коэффициент гибкости |
| λp | Гибкость плиты |
| σcom, Ed | Расчетное значение сжимающего напряжения |
| fy | Предел растекаемости |
| γM0 | Частичный коэффициент надежности по прочности сечения |
Определение полезной ширины по приложению E
Затем, согласно приложению E к норме EN 1993-1-5, можно использовать скорректированные формулы для определения понижающего коэффициента потери устойчивости пластины.
| ρ это | Скорректированный понижающий коэффициент |
| λp, красный | Пониженный коэффициент гибкости |
| λp | Гибкость при потере устойчивости |
| ψ | Коэффициент напряжения |
Использование пониженного коэффициента гибкости, а также расчет скорректированного понижающего коэффициента согласно Приложению E можно активировать в подробных настройках RF-/STEEL EC 3.
Пример
В следующем примере будет маятниковая колонна длиной 6 м (QRO 300x6.3, горячекатаная) из S355 рассчитана на действующую расчетную сжимающую силу 1950 кН.
Эффективные характеристики сечения определяются с учетом фактического напряжения при сжатии+ согласно Приложению E. В случае данной шарнирной колонны, общие несовершенства, а также эффекты по теории второго порядка не влияют, поэтому достаточно определения внутренних сил по теории первого порядка без несовершенств.
Для сравнения сначала попробуем выполнить расчет без применения приложения E. Поскольку расчет на устойчивость также должен быть выполнен, невозможно увеличить коэффициент материала эпсилон для учета фактических сжимающих напряжений при определении класса сечения.
На основе соотношения c/t сечение классифицируется по классу 4. Согласно норме EN 1993-1-5, 4.4, характеристики сечения определяются при условии достижения предела текучести.
Расчет с такими свойствами сечения не выполняется.
После активации приложения E в подробных настройках учитывается фактический размер сжимающих напряжений. Приведенный коэффициент гибкости определяется итерационно, и для расчета могут быть использованы более благоприятные характеристики эффективного сечения согласно EN 1993-1-5, приложение E.
Расчет с использованием значений сечений согласно Приложению E выполнен.
Заключение
Расчет эффективных характеристик сечения по норме EN 1993-1-5, 4.4 первоначально основан на наихудшем случае, когда существующее сжимающее напряжение в частях сечения равно пределу текучести. Однако, если фактически существующие сжимающие напряжения значительно ниже, фактический риск потери устойчивости уменьшается и можно рассчитывать большее эффективное сечение. Определение характеристик сечения с помощью коэффициента эффективной гибкости в соответствии с Приложением E позволяет в этих случаях значительно более экономично рассчитать конструкции.
Обратите внимание, что фактические сжимающие напряжения должны определяться по теории второго порядка с использованием общих несовершенств.
