按照欧洲规范 3 设计变截面单跨梁

本文介绍了按照欧洲规范 EN 1993-1-1 在附加模块 RF-/STEEL EC3 中设计一个同时受弯和受压的简支梁。 Da der Träger als gevouteter Querschnitt ausgeführt ist und es sich damit nicht um ein gleichförmiges Bauteil handelt, ist der Nachweis entweder nach dem Allgemeinen Verfahren nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 zu führen oder mittels Theorie II. Ordnung. Beide Möglichkeiten sollen untersucht und verglichen werden, wobei für die Berechnung nach Theorie II. Ordnung ein zusätzliches Nachweisformat mittels Teilschnittgrößenverfahren zur Verfügung steht. Daraus gliedert sich die Bemessung in drei Schritte:Nachweis nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 (Allgemeines Verfahren)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, elastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, plastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse und Teilschnittgrößenverfahren)

结构模型与荷载

焊接I形钢的以下截面尺寸以mm为单位：
高度= 500/300
宽= 200
腹板厚度= 14
翼缘厚度= 14
焊缝厚度= 4

结构模型与荷载

按照一般方法设计6.3.4 EN 1993-1-1

梁的设计在RF-/STEEL EC3中按照多杆件的设计进行。因为在RF‑/STEEL EC3中多杆件是默认按照一般方法设计的，所以不需要其他设置。在窗口 1.7 节点支座和相应的局部视图中，您可以轻松检查杆件集的边界条件。此外，您还可以在这里检查局部坐标系的方向。局部坐标系可以通过在部分视图图形下点击激活。从节点支座的边界条件中可以明显看出，在按照通用方法的设计中自由度是框架平面破坏的特征。节点支座在本示例中定义为侧向约束和扭转约束。因为预设支座与该支座类型相对应，所以可以直接开始计算。

输入节点支座

满足一般方法的计算，结果为0.97。临界系数_αcr，op为1.647。

结果表

失效模式可以在单独的局部视图窗口中检查，通过点击最大设计比值右侧的[振型图]按钮可以打开。

振型

结果的图形输出

Nachweis nach Theorie II. Ordnung mit RF-/STAHL Wölbkrafttorsion

为了比较按照一般方法和按照二阶方法进行设计的结果，通过点击“文件”→“复制工况”复制设计工况。现在，可以根据二阶效应理论调整新的设计工况。按照二阶效应理论计算并考虑了翘曲，作为等效应力设计，可以在“详细信息”→“翘曲扭转”中选择。

此设计方法仅适用于多杆件。与第一种设计情况一样，检查和调整节点支座。正如在输入节点支座的窗口中看到的那样，模块扩展RF-/STEEL Warping Torsion不仅考虑了四个自由度，还考虑了七个自由度。在本示例中，必须在X方向上为杆件端部提供自由支座。否则轴心力将不会施加在构件上。

输入节点支座

对于后面的设计，不仅要输入节点支座，而且要特别指定缺陷。例如，这可以在规范EN 1993-1-1的国家附录中找到。表NA.2提供了该示例的相应信息： e₀/1 = 1/300适用于h/b> 2的焊接I形截面。如果长细比在0.7到1.3之间，那么该值应该加倍。在第一个设计情况下长细比可以_{按照一般方法由λcr，op设置。} 在本示例中，前弯曲杆的设置值是1/300。最后进行验算。