Beregningstabeller for Ståltverrsnitt etter Eurokode 3, NS-EN :2005.

Transkript

1 RUET sotware Beregningstabeller or Ståltverrsnitt etter Eurokode 3, S-E :005. Tabellene inneholder alle internasjonale proiltper med geometridata, tverrsnittskonstanter, klassiisering av tverrsnitt, kapasitetsverdier, knekkapasitetsverdier og vippekapasitetverdier i ølge Eurokode 3, S- E :005, og A 008. Det kan også deinere egne sveiste tverrsnitt ved å gi tverrsnittsmålene Tabeller med geometri og tverrsnittskonstanter av standard proiler Listen til venstre lar deg velge Proiltper (IPE, HE) etc. Til høre viser tabellen alle standardiserte seksjoner or denne gruppen, samt dimensjoner og egenskaper. Ved å bevege seg opp og ned på tabellen til høre, skisses seksjon i riktig skala. (Du kan selv velge størrelse på iguren ved å klikke og dra i hjørne) Klikk på eller dobbeltklikk på en proil og et ntt vindu viser klasse og kapasitet tabell or tverrsnitt. Smboler h [mm]: b [mm]: Tverrsnittshøde Tverrsnittsbredde hw [mm]: Stegets høde dw [mm ]: tw [mm]: Høde på den rette delen av steget Stegtkkelse t [mm]: Flenstkkelse r [mm]: Avrundingsradius or en kilsveis G [Kg/m]: A [cm²]: Egenvekt per løpemeter Totalt tverrsnittsareal I [cm 4 ]: Treghetsmoment om - aksen I [cm 4 ]: Treghetsmoment om - aksen W [cm³]: otstandsmoment om - aksen W [cm³]: otstandsmoment om - aksen Wp [cm]: Plastisk motstandsmoment om - aksen Wp [cm³]: Plastisk motstandsmoment om - aksen i [cm]: Treghetsradius om - aksen i [cm]: Treghetsradius om - aksen Av [cm²]: Skjærareal om - aksen Av [cm²]: Skjærareal om - aksen It [cm 4 ]: Torsjonskonstant Iw [cm 6 ]: Hvelvingskonstant Copright RUET Sotware 1

2 Klassiisering og kapasitet av standard proiler RUET sotware Klassiisering av tverrsnitt, i henhold til S-E : Kapasitet or normalkrat, moment av skjærkrat, i henhold til 6.. Knekkapasitet, og vippekapasitet i ølge S-E : Velg ønsket proilbetegnelse ra liste til venstre. Vinduet til høre viser en målsatt igur av proilen du har valgt med geometri og tverrsnittskonstanter. I nedre del av høre vindu vises: Tverrsnittsklasser (1,,3,4) i ølge S- or aksial last, E : , or aksiallast og bøemomenter. Tverrsnittskapasitet bøemomenter og skjærkrat) i ølge S- knekklengde (Lc) i ølge S-E E : Knekkapasitet or varierende 1: Vippekapasitet or varierende knekklengde or torsjonsknekking (Llt) i ølge S-E : Smboler t [k]: Strekkratkapasitet S-E : c [k]: Trkkratkapasitet S-E : crd [km]: omentkapasitet om sterk akse - S-E : crd [km]: omentkapasitet om svak akse - S-E : Vcrd [k]: Skjærkratkapasitet langs - akse S-E Vcrd [k]: Skjærkratkapasitet langs - akse S-E brd [k]: brd [k]: brd1 [km]: brd [km]: brd1: brd: Knekkapasitet or trkkrat or varierende knekklengde Lc (1.00, m) S-E : Vippekapasitet or varierende knekklengde or torsjonsknekking Llt (1.00, m) S- momentdiagram langs bjelke E : Vippekapasitet or konstant Vippekapasitet or parabolisk momentdiagram langs bjelke Copright RUET Sotware

3 RUET sotware Tabell or dimensjoner og egenskaper ved egendeinerte sveisetverrsnitt K likk. I neste vindu deinerer du dimensjoner or egendeinerte sveisetverrsnitt. Tverrsnittskonstanter beregnes og vises automatisk. Klikk or å avslutte redigering. Klikk or å legge til eller slette tverrsnitt. Klassiisering og kapasitet av egendeinerte sveiste tverrsnitter Se standard proiler. Parametere Tverrsnitt klasse, tverrsnitt kapasitet og knekkingskapasitet er beregnet or ire stålsorter, S35,S75, S355 og S450. Det er mulighet til å endre tittel og material data ra Parametere/Konstruksjon stål. For å endre data, klikk or å låse opp. Du kan også justere partialaktorene ra Parameter/aterialaktorer. For å endre data, klikk or å låse opp., 1, 0 Koordinatsstem Proilegenskaper Copright RUET Sotware 3

4 Proiltper inkludert i programmet RUET sotware European I-beams IPE IPE A IPE O IPE V IPE 750 European wide lange beams Beams with ver wide langes HE A HE AA HE B HE HE HL 1000/1100 Wide lange columns HD 60x x1086 Wide lange bearing piles HP 00x x31 European standard beams IP Flabge slope: 14% American wide lange W 360x370x134 beams W 1100x400x499 British universal beams British universal columns UB 178x10x19 UB 914x419x388 UC 15x15x3 UC 356x406x634 European standard channels Channels with parallel langes UP UP UAP UPE Equal angels L 0x0x3 L 50x50x8 Unequal angels Square hollow sections hot rolled Rectangula r hollow sections hot rolled Rectangular hollow sections cold ormed Rectangular hollow sections cold ormed D= mm Circular hollow sections L 30x0x3 L 50x90x16 40x40x.6 400x400x0.0 50x30x.6 400x60x17.5 0x0x x400x1.5 30x0x x300x1.5 Ø 10.x1.0 Ø 1016x400 Copright RUET Sotware 4

5 RUET sotware Klassiisering av tverrsnitt, S-ΕΝ : Klassiisering av tverrsnittene reerer til dimensjoneringsmetoder, elastisk eller plastisk avhengig av tverrsnittsklasse. Dimensjonering av tverrsnittsklasse 1 og, er basert på plastisk kapasitet av tverrsnittet. Dimensjonering av tverrsnittsklasse 3, er basert på elastisk kapasitet av tverrsnittet. Dimensjonering av tverrsnittsklasse 4, er basert på elastisk kapasitet av tverrsnittet og eektive tverrsnittsverdier. Et tverrsnitt klassiiseres etter den høeste (minst gunstige) klassen av de trkkpåkjente delene. Grensene mellom klasse 1, og 3 or tverrsnittets deler tas ra tabell 5. av S-ΕΝ :005. Tverrsnittsdeler som ikke oppller begrensingene or klasse 3, bør antas å være av klasse 4. Tabell 5. S-ΕΝ :005 Begge sider astholdt og påkjent av trkk Copright RUET Sotware 5

6 RUET sotware Tabell 5. S-ΕΝ :005 Utstikkende lenser Tabell 5. S-ΕΝ :005 - Vinkelproiler Bruddgrensetilstander, S-ΕΝ : Copright RUET Sotware 6

7 RUET sotware Strekk, S-ΕΝ : t, 1 (ΕΝ , 6.5) Bruttotverrsnittets dimensjonerende plastiske kapasitet. A (ΕΝ , 6.6) 0 ettotverrsnittets dimensjonerende plastiske kapasitet langs den kritiske bruddlinje gjennom hullene. u, 0.9Anet u (ΕΝ , 6.7) A tverrsnittsareal A net nettoareal av et tverrsnitt ltegrense u strekkasthet, Partialaktorene 0 Trkk, S-ΕΝ : c, c, c, 1 (ΕΝ , 6.9) A or tverrsnitt av klasse 1, eller 3 0 (ΕΝ , 6.10) Ae or tverrsnitt av klasse 4 (ΕΝ , 6.11) 0 A tverrsnittsareal A e eektivt tverrsnittsareal ltegrense 0 Partialaktorene Ved dimensjonerende skjærkrat er V > 0.50 V pl, dimensjonerende kapasitet bestemt med en redusert ltegrense. 1, der ρ = V 1 (ΕΝ , 6.9) V Bøningsmoment, S-ΕΝ : c, 1 (ΕΝ , 6.1) Copright RUET Sotware 7

8 RUET sotware Dimensjonerende kapasitet mot bøning om hovedakse (-) eller om sekundærakse (-).,,, W, or tverrsnitt av klasse 1 eller (ΕΝ , 6.13) 0 W or tverrsnitt av klasse 1 eller 0 Wel, el,, 0 or tverrsnitt av klasse 3 (ΕΝ , 6.14) Wel, el, or tverrsnitt av klasse 3 0 We, c,, or tverrsnitt av klasse 4 (ΕΝ , 6.15) 0 We, c, or tverrsnitt av klasse 4 0 W pl, W el, e W, plastisk tverrsnittsmodul om hoved- og sekundær- akse, pl W, elastisk tverrsnittsmodul om hoved- og sekundær akse, el W, eektivt tverrsnittsmodul om hoved- og sekundær akse, W e, ltegrense 0 Partialaktorene Hvis aksialkraten virker samtidig med bøemomentet, bør det tas hensn til aksialkratens virkning på den dimensjonerende plastiske momentkapasiteten., 1, 1 pl, (ΕΝ , 6.31) (ΕΝ , 6.3) Ved dimensjonerende skjærkrat er > 0.50 dimensjonerende kapasitet bestemt med en redusert ltegrense. 1, der ρ = V V 1 V V pl, (ΕΝ , 6.9) Toakset bøning, S-ΕΝ : ,, 1 (ΕΝ , 6.41) Ι og Η proiler: α=, β=5n, β 1(n= / ) Sirkulære hulltverrsnitt: α=, β= Rektangulære hulltverrsnitt: α=β=1.66/( n ) Copright RUET Sotware 8

9 RUET sotware Skjær, S-ΕΝ : V V c, 1 (ΕΝ , 6.17) Plastisk skjærkratkapasitet parallelt med steget. V A V (ΕΝ , 6.18) v 3 0 Plastisk skjærkratkapasitet parallelt med lenser. V, A V (ΕΝ , 6.18), v 3 0 Av A v skjærareal parallelt med steget eller parallelt med lenser, ltegrense 0 Partialaktorene Copright RUET Sotware 9

10 RUET sotware Knekkapasitet or staver med sentrisk trkk, S-ΕΝ : Knekkapasitet i stav med sentrisk trkk. b, 1 (ΕΝ , 6.46) b, b, A or tverrsnitt av klasse 1, eller 3 (ΕΝ , 6.47) 1 Ae or tverrsnitt av klasse 4 (ΕΝ , 6.48) 1 Reduksjonsaktoren bestemmes med den relative slankhet. 1 1 (ΕΝ , 6.49) A le ; cr ; ; i i cr I A cr Lcr λ i relativ slankhet elastisk kritiske knekklast knekklengde slankhet treghetsradien Impereksjonsaktoren or de ulike knekkurvene ao,a,b,c,d er gitt i Tabell 6. av Eurokode 3, ΕΝ :005 Knekkurve a o a b C d Impereksjonsaktoren α Knekklengde Lcr/L Copright RUET Sotware 10

11 RUET sotware Tabell 6. S-ΕΝ :005 Grunnlag or valg av knekkurve Copright RUET Sotware 11

12 RUET sotware Vipping, S-ΕΝ : Vippekapasitet av staver med konstant tverrsnitt. 1 (ΕΝ , 6.54) b, W b, (ΕΝ , 6.55) 1 W = W pl, or tverrsnitt av klasse 1 eller, W = W el, or tverrsnitt av klasse 3, W = or tverrsnitt av klasse 4. W e, Reduksjonsaktoren bestemmes med den relative slankhet 1 1 (ΕΝ , 6.56) W cr Impereksjonsaktoren or den ulike knekkurvene a,b,c,d: Knekkurvene a b C d Impereksjonsaktoren α Anbealte knekkurver or vipping : Valsede proiler h/b< knekkurve a, h/b> knekkurve b Sveiste proiler h/b< knekkurve c, h/b> knekkurve d Kritisk moment or vipping bestemmes i ølge Annex F av Eurokode (199). EI k I w kl GI t cr C1 g 3 j g 3 kl k w I EI C Z C Z C Z C Z C1, C, C3, koeisienter som ivaretar momentkurvens orm og lastplassering. For en bjelke med konstant momentkurve C1=1.000, C=0.000, C3=1.000 For en bjelke med parabolisk momentkurve C1=1.13, C=0.459, C3=0.55 I t St. Venant torsjonskonstant I w hvelvningskonstant I annet areal moment om sekundærakse L bjelkelengde k, k w koeisienter Z g avstanden mellom lastangrepspunkets koordinat og skjærsenter j Copright RUET Sotware 1

13 RUET sotware Interaksjon mellom knekking og vipping, S-ΕΝ : x Rk x Rk Y, k k / 1, / 1, / 1 Rk Rk Y, k k / 1, / 1, / 1 Rk A Rk Rk 1 1 (ΕΝ , 6.61) (ΕΝ , 6.6), Rk W or tverrsnitt av klasse 1 eller,, Rk Wel, or tverrsnitt av klasse 3,, Rk We, or tverrsnitt av klasse 4 Rk W or tverrsnitt av klasse 1 eller, Rk Wel, or tverrsnitt av klasse 3, Rk We, or tverrsnitt av klasse 4. k Interaksjonsaktorer,,, k er gitt i tabeller Β.1 og Β. Tabell Β.1 Interaksjonsaktorer,,, k k k k k k Copright RUET Sotware 13

14 RUET sotware Tabell Β. Faktor Bøningsakse Fastholdelser Cm - - Cm - - Cm - - Tabell Β.3 Reeranse Eurokode 3 ΕΝ :005 Copright RUET Sotware 14

15 RUET sotware Eksempler Eksemplene viser hvordan en velger rett stålproil ved hjelp av tabellene i programmet. Eksempel 1 Stålsøle 5.0 m Sølen er belastet med sentrisk aksial last: Permanent last G = 80 k Variabel last Q = 10 k aterialet er S 355 Dimensjonerende last: ed = 1.0xG+1.50xQ=1.0x x10 = 76 k Knekklengder: Li = 5.0 m, Li = 5.0 m Klikk. Fra trekontrollen til venstre velg stål proilen HEA. Klikk +, og alle proiler HEA vises. For stål S 355 og knekklengde 5.0 m (tabellverdier mellom 5.0 m og 6.0 m), sjekk brd og brd, (knekkapasitet i sentrisk trkk om - og - akse) til å være større enn søles dimensjonerende last ed = 76 k. Proil ΗΕ 180 Α er OK. For knekklengde 6.0 m>5.0 m, tverrsnitt har knekkapasitet i sentrisk trkk brd = 900 k>88 k og brd = 397 k >76 k. Copright RUET Sotware 15

16 Eksempel RUET sotware Fritt opplagt bjelke med spennvidde 5.80m Bjelken er belastet med: Permanent last g = 18.0 k/m Variabel last q = 4 k/m. aterialet er S 355. Dimensjonerende last: qed = 1.0x x4.0 = k/m aksimale dimensjonerende moment:,ed = 57.60x5.80 /8 = 4.0 km aksimale dimensjonerende skjærkrat: Ved = 57.60x5.80/ = k K likk Fra trekontrollen til venstre, velg stål proilen IPE. Klikk +, alle proiler IPE vises. For stål S 355 og knekklengde or torsjonsknekking L Lt = 5.80m (Tabell 6.0 m), sjekk Μbrd (parabolisk momentdiagram) som må være større enn bjelkens dimensjonerende moment,ed = 4. km. Proil IPE 500 er OK. For knekklengde or torsjonsknekking 6.0 m > 5.80 m, tverrsnitt har vippkapasitet Μbrd = 88 km>4. km Sjekk skjær og momentkapasitet ra tabell. Skjærkapasitet Vc,rd = 17 k, momentkapasitet c,rd = 779 km. Copright RUET Sotware 16