1. Zakres opracowania Oznaczenia i charakterystyki geometryczne przekroju poprzecznego... 2

Transkrypt

1 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. Ten dokument predstaia metodę spradania nośności monosmetrcnch proili ginanch i ściskanch osioo. Spis treści 1. Zakres opracoania.... Onacenia i charakterstki geometrcne prekroju poprecnego.... ośność proilu godnie E Wnacenie spręŝstego momentu krtcnego Wnacenie smukłości ględnej normacja na temat oprogramoania Beam prenaconego do nacenia artości momentu krtcnego Odniesienia Strona 1

2 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU 1. Zakres opracoania Ten dokument predstaia inormacje dotcące monosmetrcnch proili ginanch i ściskanch osioo, spełniającch następujące arunki: Spradenie nośności ogranica się do prac elementu akresie spręŝstm. Prekrój jest smetrcn ględem osi mniejsej beładności. Pas i środnik kstałtonika konane są e stali tej samej klas. Element jest jednokierunkoo ginan ględem osi ięksej beładności. ObciąŜenie osioe jest prłoŝone środku cięŝkości prekroju. Środnik jest konan pełnej blach o stałej grubości. Wpł spoin pachinoch nie jest uględnian Uaga 1: Prekrój monosmetrcn jest podatn boceniu giętno-skrętnemu. Uaga : Ten rodaj prekroju poprecnego moŝe bć stosoan na prkład konstrukcjach espolonch, którch górn pas belki jest połącon płtą Ŝelbetoą a pośrednictem sorni. Predstaione oblicenia są magane stadium montaŝu konstrukcji espolonch, gd śieŝ beton jest tlko enętrnm obciąŝeniem elementu. W tm prpadku pas o mniejsej serokości jest głónie ściskan. Ten rodaj prekroju poprecnego moŝe bć stosoan takŝe blachonicach spaanch którch magana jest ięksa nośność uagi na bocenie giętno-skrętne. W tm prpadku, pas o mniejsej serokości jest głónie rociągan. Uaga : Belki aŝuroe i element konane dóch róŝnch gorąco alcoanch kstałtonikó nie są brane pod uagę predstaianm dokumencie.. Onacenia i charakterstki geometrcne prekroju poprecnego Charakterstki geometrcne prekroju poprecnego pokaano na Błąd! ie moŝna odnaleźć źródła odołania.. Strona

3 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU b 1 1 t 1 t SC S t h h s h b 1 órne łókna Dolne łókna Rs..1 Onacenia Charakterstki geometrcne, 8, 10 : Pole poierchni = b + (1) 1 t1 + h t b t Odległość od środka cięŝkości do łókien dolnch t1 h t b1 t1( h ) + h t ( t + ) + b = () oment beładności ględem osi - b = 1 t1 + b t + t 1 h + b 1 t1 t1 h... + h t t oment beładności ględem osi - b1 t1 + bt + ht = (4) 1 SpręŜst skaźnik trmałości: W el,,top el,,bottom = h W = +... h + + b t t () (5) (6) Strona

4 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU Odległość od środka ścinania S do dolnch łókien: SC b1 t1 + b1 1 t = + hs b t t stała St Venanta T b = 1 t1 + b t + h oment beładności pr skręcaniu: = h s t ( b1 t1 bt ) ( b t + b t ) 1 1 (7) (8) (9). ośność proilu godnie E Wproadenie W prpadku ginania ględem osi ięksej beładności, nośność elementu sprada się godnie Clause (6..) o E prjmując, = 0. etoda predstaiona Clause (6..) ma astosoanie tlko prpadku elementó konanch proili bismetrcnch. oŝe bć ona jednak stosoana prpadku proili monosmetrcnch, pr spełnieniu następującch arunkó: uględnia się jednie nośność elementó stanie spręŝstm (aróno dla prekrojó klas 1,, i, prpadku prekroju klas 4, naca się nośność stanie spręŝstm prekroju eektnego), i astępuje się min = min(,, TF) e orach (6.61) i (6.6) gdie i są spółcnnikami bocenia giętnego, TF spółcnnik bocenia giętnoskrętnego (Rodiał 5.), W tab.. ałącnika, spółcnnik C m,0 nie moŝe prekrocć artości: C m,0 1 cr, Pręt poinn spełniać arunki 1, 9 : (10) min min gdie: Rk Rk, +, + k 1 (11),Rk, +, + k 1 (1),Rk i, siła ściskająca i moment ginając obciąŝając element, Strona 4

5 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU, eentualn moment spoodoan presunięciem środka cięŝkości prekroju klas 4 (Rodiał.), Rk i, Rk nośności charakterstcne prekroju e ględu na ściskanie i ginanie, cęścio spółcnnik bepieceństa, spółcnnik redukcjn: = min(,, ), min min spółcnnik ichrenia (Rodiał 5.1), k i k spółcnniki interakcji. k i k mogą bć nacane pr astosoaniu dóch alternatnch metod podanch ałącnikach nnex (etoda 1) i nnex B (etoda ) edług E etoda 1 (Rodiał.) oparta jest na teoretcnm roiąaniu spręŝstm prpadku pręta ściskanego i ginanego jednej płascźnie uględnieniem momentó drugiego rędu i imperekcji. etoda jest prostsa niŝ etda 1. Opiera się na dopasoaniu spółcnnikó interakcji metodą najmniejsch kadrató do nikó smulacji komputeroch i badań dośiadcalnch. Polski ałącnik krajo do norm E aleca metodę. Uaga: ośność prekroju elementu poinna bć spradona na obdu jego końcach.. Podatność na deormacje skrętne. Wartość niektórch spółcnnikó aleŝ od raŝliości kstałtonika na deormacje skrętne, tak ięc koniecne jest ustalenie granic tego jaiska. Podatność na deormacje skrętne aleŝ od artości spółcnnika λ 0 bemiaroej smukłości pr ichreniu pręta obciąŝonego stałm momentem. Wartość granicną naca się edług oru: TF λ 0, lim = C λ 0,lim 0, (1) cr, cr,tf gdie: cr, siła krtcna pr boceniu giętnm ględem osi -, cr,tf siła krtcna pr boceniu giętno-skrętnm (Rodiał 5.), C 1 spółcnnik aleŝn od rokładu momentó ginającch i arunkó podparcia (Rodiał 4). JeŜeli λ 0 λ 0, lim, proil jest nieraŝli na deormacje skrętne. W tm prpadku takie ichrenie nie stępuje i = 1. JeŜeli λ 0 > λ 0, lim, proil jest raŝli na deormacje skrętne.. Strona 5

6 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU. ośność spręŝsta nacona edług etod 1 (Załącnik ) Klasa 1, i prekroju poprecnego Dla 1, i klas prekroju poprecnego proil poinien spełniać arunki: min min gdie: + k + k k, Wel, = C W m, C el, m 1 1 µ 1 cr, (14) (15) (16) k = C m C m µ 1 cr, (17) µ 1 cr, = (18) 1 cr, Klasa 4 prekroju 1 cr, µ = (19) 1 cr, cr, siła krtcna pr boceniu giętnm ględem osi -, cr, siła krtcna pr boceniu giętnm ględem osi -, C m i C m spółcnniki rónoaŝnego stałego momentu aleŝne od podatności kstałtonika na deormacje skrętne. W prpadku prekrojó klas 4, rónania (14) i (15) prjmują postać: min e + k, + e W, e, 1 (0) Strona 6

7 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU min gdie: e + k, + e W, e, 1 e, presunięcie środka cięŝkości prekroju spółpracującego ( e )ględem osi - prekroju brutto, e pole poierchni prekroju spółpracującego, W e, Wskaźnik trmałości prekroju spółpracującego ględem osi -, k i k spółcnniki interakcji nacone godnie rónaniami (16) i (17). Wpł podatności na deormacje skrętne JeŜeli proil nie jest podatn na deormacje skrętne: C m = C m,0 (see Table. in E ) C m =1,0 =1 JeŜeli proil jest podatn na deormacje skrętne: (1) C m ε a = Cm,0 + (1 Cm,0) (patr Table. in E ) 1+ ε a C m = C m 1 cr, a 1 cr,tf, ε = dla prekrojó klas 1, i W el,, e ε = dla prekrojó klas 4 We, a = 1 T 0.4 ośność spręŝsta nacona edług etod (Załącnik B) Klasa 1, i prekroju poprecnego Dla 1, i klas prekroju poprecnego proil poinien spełniać arunki: Strona 7

8 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU min min + k + k W, el,, Wel, Klasa 4 prekroju 1 1 k = Cm 1+ 0,6λ Cm 1+ 0, 6 (4) min min k aleŝ od podatności kstałtonika na deormacje skrętne (patr poniŝej). W prpadku prekrojó klas 4, rónania (14) i (15) prjmują postać: min min e e + k + k,, + e W, e, + e W, e, 1 1 k = Cm 1+ 0,6λ Cm 1+ 0, 6 (7) e e min min k aleŝ od podatności kstałtonika na deormacje skrętne (patr poniŝej). () () (5) (6) Współcnnik rónoaŝnego stałego momentu E C m naca się edług Tab. B. Wpł podatności na deormacje skrętne Proil jest nieraŝli na deormacje skrętne: k = 0 k, 8 PonieaŜ pierse cłon rónań () i () ora (5) i (6) są takie same, to tlko rónania () i (5) mogą bć brane pod uagę. (8) Strona 8

9 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU Kstałtoniki raŝlie na deormacje skrętne: k = 1 0,05 λ ( C 0,5) m 1 min ( C 0,5) m 0,05 min dla prekrojó klas 1, i (9) k = 1 0,05 λ ( C 0,5) m 1 min ( C 0,5) m 0,05 e min Współcnnik rónoaŝnego momentu stałego E e dla prekrojó klas 4 (0) 4. Wnacenie spręŝstego momentu krtcnego C m naca się edług Tab. B. W prpadku proilu bismetrcnego, moment krtcn pr ichreniu naca się edług oru: π E k ( kl) T + ( C C ) ( C C ) ( ) cr = C1 + g j g j (1) kl k π E gdie: L odległość pomięd punktami podparcia proilu, na której moŝe stąpić ichrenie, C 1, C i C spółcnniki aleŝne od sposobu obciąŝenia i arunkó podparcia elementu (Tab. 4.1 i Tab. 4.), k spółcnnik długości bocenioej aleŝn od arunkó obrotu na podpore ględem osi Z, k spółcnnik długości bocenioej aleŝn od arunkó amocoania na podpore, g = a s ( ) 0,5 j = s ( + d Strona 9

10 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU a spółrędna punktu prłoŝenia obciąŝenia, spółrędna środka ścinania: ( s s = godnie Rs..1). SC Współcnniki k i k prjmują artości: 0,5 utierdenie na końcach elementu, 0,7 jeden koniec amocoan, jeden koniec oln, 1,0 obda końce niepodparte, acaj arunki podparcia na końcach elementu są następujące: k =1, 0 podparcie bocne moŝliością obrotu ględem osi, k =1, 0 abepiecenie pred obrotem ględem osi podłuŝnej elementu, moŝliością obrotu płascźnie belki. Konencja nakoania, a, g i j Konencję nakoania, a, g i j deinioano na Rs. 4.1, sposób następując: dodatni rot: od środka cięŝkości prekroju poprecnego do pasa ściskanego, a jest dodatnie gd obciąŝenie ołuje destabiliację elementu, g jest dodatnie gd obciąŝenie diała kierunku środka ścinania od punktu jego prłoŝenia. j jest dodatnie, gd pas charakterując się ięksą artością momentu beładności jest ściskan prekroju najmniejsego momentu ginającego. Strona 10

11 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU 1 j >0 a >0 g >0 s S s S j <0 a <0 g <0 1 1 Kierunek obciąŝenia Ściskanie Rociąganie Rs. 4.1 Konencja nakoania, a g i j PrbliŜenie dla j 6 JeŜeli b c i t c są odpoiednio serokością i grubością pasa ściskanego i jeŝeli b t i t t są serokością i grubością pasa rociąganego, ted: β = b bc tc c tc + bt tt JeŜeli: β > 0, 5, ted j moŝe bć prjęte jako j = 0,4 hs (β 1) () i jeŝeli: β < 0, 5, ted j moŝe bć prjęte jako j = 0,5 hs (β 1) Tab. 4.1 Wartości C 1 i C dla momentu ginającego na końcach elementu ( k = 1) ψ C 1 C ψ. +1,00 1,00 1,00-1 ψ 1 +0,75 1,14 0,99 +0,50 1,1 0,99 ψ. +0,5 1,5 0,98 0,00 1,77 0,94-0,5,05 0,85 Strona 11

12 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU -0,50, 0,68-0,75,57 0,7-1,00,55 0,00 Tab. 4. Wartości C 1, C i C dla obciąŝeń poprecnch ( k = 1) ObciąŜenie i arunki podparcia Wkres momentó ginającch C 1 C C 1,1 0,45 0,5,57 1,55 0,75 1,5 0,6 1,7 1,68 1,64,64 5. Wnacenie smukłości ględnej 5.1 Smukłość ględna pr ichreniu Smukłość ględna pr ichreniu λ nacana jest edług oró: Wel, λ = dla prekrojó klas 1, i () cr We, λ = dla prekrojó klas 4 (4) cr Współcnnik ichrenia nacon godnie (E ): = φ + 1 φ λ (5) + gdie: φ = 0,5 1+ α ( λ 0, ) λ jeŝeli h / b c, ted α = 0,49 (kra bocenioa c) jeŝeli h / b c >, ted α = 0,76 (kra bocenioa d) Strona 1

13 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU gdie: b c jest serokością pasa ściskanego. 5. Smukłość ględna pr boceniu giętnoskrętnm Smukłość ględną λ TF pr boceniu giętno-skrętnm naca się edług oru: λ TF = dla prekrojó klas 1, i, cr e λ TF = dla prekrojó klas 4, cr = min( cr cr,tf ; cr, T ) ; cr,t siła krtcna pr boceniu skrętnm, cr, TF siła krtcna pr boceniu giętno-skrętnm. Sił krtcne pr boceniu naca się aleŝności: cr,t 0 π E = T + Lcr,T (6) 0 = + s + cr, TF = 4 cr,cr, T (7) 0 ( ) ( ) ( ) ( + ) 0 cr, + cr,t cr, + cr,t + L cr,t długość bocenioa pr boceniu skrętnm. Współcnnik redukcjn dla bocenia giętno-skrętnego TF : TF = φ TF + 1 φ TF λ TF (8) φ ( λ ) TF 0, TF = 0,5 1+ αtf + λ TF JeŜeli t 40 mm, ted α TF = 0,49 (kra bocenioa c) min JeŜeli t 40 mm, ted α TF = 0,76 (kra bocenioa d) min > t = min( t, t ). min sup in Strona 1

14 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU 6. normacja na temat oprogramoania Beam prenaconego do nacenia artości momentu krtcnego W celu nacenia artości momentu krtcnego cr, moŝna skorstać bepłatnego oprogramoania Beam, moŝliego do pobrania e stron internetoej.cticm.com. Oprogramoanie to poala na na nacenie spręŝstego momentu krtcnego dla belek o prekrojó monosmetrcnm, poddanm róŝnm obciąŝeniom, uględnieniem połoŝenia obciąŝenia. Krótka preentacja programu predstaiona jest [5] i [7]. Strona 14

15 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU 7. Odniesienia 1. Boissonnade, R. reiner & J.P. Jaspart Rules or ember stabilit in E Background documentation and design guidelines - ECCS Technical Committee 8 Stabilit (to be published).. Bureau Résistance plastique en lexion composée d une section en mono-smétrique Construction étallique, n , pp Bureau Flambement par torsion et par lexion-torsion d une barre comprimée Construction étallique, n -004, pp E :004 Eurocode : Design o steel structures Part 1-1: eneral rules and rules or buildings 5 ECSC Steel RTD Programme Lateral Torsional Buckling in Steel and Composite Beams 710-PR-18 ( ) Final Technical Report Book : Design uide - Chapters and Eurocode Calcul des structures en acier Partie 1-1: Règles générales et règles pour les bâtiments Erolles Paris, Y. aléa oment critique de déversement élastique de poutres léchies. Présentation du logiciel BE Construction étallique, n -00, pp Pignataro,. Rii and. Luongo Stabilit, biurcation and post-critical behaviour o elastic structures Development in Civil Engineering, vol. 9, Elsevier, Villette nalse critique du traitement de la barre comprimée et léchie et propositions de nouvelles ormulations PhD Thesis, Universit o Liège, Belgium, 14 Januar B.Z. Vlassov Pièces longues et voiles minces ème édition, Éditions Erolles, Paris, 196. Strona 15

16 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU Protokół jakości TYTYŁ ZSOBU Odniesienie(a) normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. ORYŁ DOKUETU aisko nsttucja Data Storon pre Jean-Pierre ueau CUST 1/1/0 05 Zaartość technicna spradona pre Zaartość redakcjna spradona pre lain BUREU CTC 1/1/0 05 D C les SC arch 006 Technicna aartość aaproboana pre następującch partneró STLE: 1. UK W Oens SC 10//06. France lain Bureau CTC 10//06. Seden Olsson SB 10//06 4. erman C üller RWTH 10//06 5. Spain J Chica Labein 10//06 Zasób atierdon pre W Oens SC 4/6/06 technicnego koordnatora DOKUET TŁUCZOY Tłumacenie konane pre: Pretłumacon asób atierdon pre:. Wojnar, PR. Kołoski, PR Strona 16

17 normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. S00a-PL-EU normacje ramoe Ttuł* Seria Opis* Poiom dostępu* normacje uupełniające: Jednolite, monosmetrcne proile ginane i ściskane. Ten dokument predstaia metodę spradania nośności monosmetrcnch proili ginanch i ściskanch osioo. Eksperta Praktka dentikator* aa pliku C:\Documents and Settings\aojnar\oje dokument\009\tlumacenie\ \!_s\00\s00a-pl- EU.doc Format Kategoria* Ttuł asobu Punkt idenia icrosot Oice Word; 16 Pages; 808kb; normacje uupełniające nŝnier Predmiot* Obsar astosoania Budnki jednokondgnacjne Dat Data utorenia 14/0/006 Data ostatniej modikacji 07/0/006 Data spradenia 07/0/006 WaŜn od Data utorenia Jęk(i)* Kontakt utor Spradon pre Zatierdon pre Redaktor Polski Jean-Pierre ueau, CTC lain BUREU, CTC Słoa klucoe* Zobac teŝ Omóienie Scególne instrukcje Ostatnio modikoan pre Belki, słup, nośność na bocenie, statecność miejscoa pr ginaniu, nośność na ichrenie Odniesienie do Eurocodu Prkład() oblicenio Komentar Dskusja nne arodoa prdatność EU Strona 17