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001576

Dipl.-Ing. (BA) Sandy Matula

2019-06-12

弹塑性截面设计

Im Folgenden soll ein Zweifeldträger, welcher auf Biegung beansprucht ist, mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen werden. Auf Grund ausreichender Stabilisierungsmaßnahmen wird das globale Stabilitätsversagen ausgeschlossen.

结构模型与荷载

系统，荷载，内力

结构，荷载，内力

梁截面HEA 600，S235

梁截面HEA 600，S235

设计截面类

双跨梁的内支座面积决定了截面类别的设计和截面设计。

腹板设计（ψ= -1）：
[001]表5.2，两侧支座的截面形状

\begin{array}{l} c = 590 - 2 \cdot (25 27) = 486 mm \\ vorh \frac{c}{t_{w}} = \frac{486}{13} = 37, 38 \\ grenz \frac{c}{t_{w}} = 72 \cdot ε = 72 \cdot 1 = 72 > 37, 38 \end{array}

公式 1

腹板满足横截面要求1。

设计下翼弦（ψ= 1）：
[001]表5.2，单侧支座的截面单元

\begin{array}{l} c = \frac{300 - (13 2 \cdot 27)}{2} = 116, 5 mm \\ vorh \frac{c}{t_{f}} = \frac{116, 5}{25} = 4, 66 < 9 \cdot ε = 9 \cdot 1 = 9 \end{array}

公式 2

弦杆符合截面分类1的要求，因此必须指定截面属于1的截面。

弹性塑性的截面验算

\begin{array}{l} W_{pl, y} = 2 \cdot (30 \cdot 2, 5 \cdot 28, 25 27 \cdot 1, 3 \cdot 16) = 5.360 {cm}^{3} \\ M_{pl, y, Rd} = W_{pl, y} \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = 5.360 \cdot \frac{23, 5}{1} = 125.960 kNcm = 1.259, 6 kNm \\ A_{v, z} = A - 2 \cdot b \cdot t_{f} (t_{w} 2 \cdot r) \cdot t_{f} = 226 - 2 \cdot 30 \cdot 2, 5 (1, 3 2 \cdot 2, 7) \cdot 2, 5 = 92, 75 {cm}^{2} \\ V_{pl, Rd} = A_{v, z} \cdot \frac{f_{y}}{\sqrt{3} \cdot γ_{M 0}} = 92, 75 \cdot \frac{23, 5}{\sqrt{3} \cdot 1} = 1.258, 41 kN \end{array}

公式 3

在第1类的截面中进行截面设计。梁通过内枢轴承受弯曲和受剪力，只受弯曲到最大弯矩的位置。在确定结构的极限状态之前检查MV相互作用的影响。如果V _Ed不大于0.5·V _pl，Rd ，那么根据[ 6.2.1 ] （6.2）（2）不能减小弯矩阻力。

\frac{V_{z, Ed}}{V_{pl, z, Rd}} = \frac{853, 55}{1.258, 41} = 0, 678 > 0, 5

公式 4

需要减小弯矩阻力。

对于I-截面具有相同的翼缘和围绕主轴的单轴弯曲，由剪切力荷载引起的塑性弯矩阻力设计值的减小可以按如下方式确定：

\begin{array}{l} ρ = {(\frac{2 \cdot V_{Ed}}{V_{pl, Rd}} - 1)}^{2} = {(\frac{2 \cdot 853, 55}{1.258, 41} - 1)}^{2} = 0, 127 \\ A_{w} = h_{w} \cdot t_{w} = (59 - 2 \cdot 2, 5) \cdot 1, 3 = 70, 2 cm \\ M_{pl, V, Rd} = (W_{pl, y} - \frac{ρ \cdot A_{w}^{2}}{4 \cdot t_{w}}) \cdot \frac{f_{y}}{γ_{M 0}} = (5.360 - \frac{0, 127 \cdot 70, 2^{2}}{4 \cdot 1, 3}) \cdot \frac{23, 5}{1 \cdot 100} = 1.231, 32 kNm \\ M_{Ed} < M_{pl, V, Rd} \to 1.068, 36 < 1.231, 32 kNm \end{array}

公式 5

作者

Matula 为我们的客户提供技术支持。

链接

钢结构分析软件

参考

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
Dlubal 软件。 (2020)。手册 RF-/STEEL EC3 。 Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
A.阿尔伯特 (2018)。 Schneider – Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Bespielen (23rd 编）。科隆：联邦公报

设计，截面分类，弹性，塑性

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