Amarengo

Articles and news

Lateral vridning Buckling [teori og beregning]

del

den laterale torsionsspænding er deformationen af strålen på grund af de påførte belastninger væk fra dens længdeakse. Endvidere forårsager det stålbjælker fejl.

deformationen kan forekomme som translationel og rotationsbevægelse af sektionen, og disse typer bevægelser identificeres som lateral vridning. Figur 1 angiver de deformationer, der kan ses som et resultat af lateral vridning.

figur 01 lateral Vridningsbøjning

som angivet i figur 01 kan strålen afkodes ved anvendelse af belastninger. Denne deformation kan forekomme sideværts og lodret med en rotation af elementet. Ved udformningen af stålbjælker er laterale restains tilvejebragt i mellemrum beregnet for at undgå fejl.

Lateral vridningsbøjning forekommer med stigningen i belastninger baseret på sektionsegenskaber og dens begrænsninger. Indlæsning på en bjælke kan ikke undgås, da det er formålet med at have bjælken.

sektionsegenskaberne og begrænsningsforholdene kan dog styres under konstruktion og design.

  • som beskrevet ovenfor forekommer lateral vridningsbøjning, når bjælken ikke er fulde begrænsninger i lateral retning langs bjælkens kompressionsflange.
  • bjælken betragtes som fuld tilbageholdenhed sideværts, når forbindelsen mellem bjælken og gulvet kan modstå mindst en lateral kraft på 2,5% af den maksimale kraft i bjælkens kompressionsflange.

når der ikke er nogen begrænsninger, er det nødvendigt at tilvejebringe sektioner med højere sektionsmodul, hvis begrænsningerne leveres korrekt, kan bjælkens størrelse reduceres.

det er et bevist faktum, at fejl forårsager sektionens øjeblik væk fra sin akse. Derfor vil tilvejebringelsen af begrænsningerne helt sikkert reducere sektionsdimensionerne.

baseret på strukturens strukturelle arrangement er der muligvis ikke mulighed for at tilvejebringe de laterale begrænsninger i enderne eller internt. I sådanne situationer skal bjælker udformes uden at overveje de laterale begrænsninger.

hovedsagelig forårsager fejlene i at begrænse kompression flangen sektionens laterale bevægelse. Derfor kan lateral vridningsbøjning undgås ved at tilvejebringe interne restains.

mellemliggende begrænsninger er tilvejebragt for at reducere den ikke-understøttede længde i lateral retning. De skal være i stand til at modstå laterale kræfter og skal have kapacitet til at fastholde uden at deformere. Mellemstøtternes aksiale kapacitet kontrolleres i henhold til retningslinjerne i BS 5950.

Design til lateral Vridningsbøjning af bjælke

sektion for at opfylde bøjningskravene skal den have bøjningskapacitet i bøjningsretningen (Mc) rivejern end det anvendte bøjningsmoment og lateral vridningsbøjning kapacitet større det øjeblik, der genereres på grund af spændingen.

MH< Mb/MLT og MHP.mc

i denne artikel skal proceduren følges ved beregning af lateral-torsions buckling kapacitet diskuteres. Og artiklen stålbjælke design til bs 5950 kunne henvises bøjning kapacitet kontrol.

lateral Vridningsmodstand ( Mb/mLT ) kan beregnes som illustreret nedenfor. To metoder, der bruges til at evaluere Buckling Resisting Moment ( Mb ). Baseret på designerens præference kunne begge metoder anvendes.

  1. Rigorous method
  2. Simplified method
Rigorous Method Simplified Method
Class 1 – Plastic
Class 2 – Compact
Mb = PbSx Mb = PbSx
Class 3 – Semi-Compact Mb = PbZx or
Mb = PbSx,eff
Mb = PbZx
Class 4 – Slender Mb = PbZx,eff
Pb based on λLT and Py Pb based on √( βw) LE/ry and D / t-forhold
larrlt = UV-kr)

når begge metoder sammenlignes, ser det ud til, at den største forskel er metoden til evaluering af bøjningsstyrken ( Pb ).

en detaljeret forklaring af metoden til design som en stålbjælke diskuteres i artiklen stålbjælkedesign arbejdet eksempel.

kontroller lateral vridning Buckling

Lateral vridning buckling eksempel

Data:

  • overvej simpelthen understøttet stråle med ikke mellemliggende begrænsninger
  • Bjælkespænd 6m
  • maksimalt designbøjningsmoment 100 kNm

som beskrevet ovenfor er der to metoder til kontrol af lateral vridning. Lad os diskutere dem med et arbejdet eksempel.

det er nødvendigt at opfylde følgende ligning for et afsnit at være ok for buckling.

Mb / MLT < Mb / MLT

for enkelhed er der i dette eksempel ingen mellemliggende begrænsninger overvejet.

derefter

mLT = 0.925, tabel 18, Bs 5950

Mb = Pb Cl. 4.3.6.4

lad os først kontrollere buckling kapacitet med streng metode.

følgende afsnit data overvejes i beregningen

  • D = 500 mm
  • T = 16 mm
  • t = 10 mm
  • B = 200 mm
  • b = 100 mm
  • r1 = 20 mm
  • D = 500 – 16 * 2 – 2 * 20 = 428 mm
  • s = 2175 til 103 mm3
  • s = 1914 til 103 mm3
  • ry = 43.3 mm
  • sektion er plast i henhold til dens dimensioner

streng metode

Mb = PB s

Pb er fuction af Kurt og Py

Kurt = UV – Kurt

le-findes i tabel 13(Cl. 4.3.5.1) og overveje LLT = l-span

således

LE = 1,0 LLT = 1 gange 6 = 6 m

= 6000 / 43.3 = 138.568

For valsede i-og H-sektioner, Cl. 4.3.6.8

h = d / t anvendt med u = 0,9

H = D / T = 500 / 16 = 31.25

Cl 4.3.6.9

vægt = 1 For klasse 1 plast eller klasse 2 kompakte sektioner

v-slankhedsfaktor-opnået fra tabel 19 i henhold til vægt / vægt og vægt

vægt / vægt = 138.568 / 31.25 = 4.434

for lige store flanger er der 0,5

v = 0,84 fra tabel 19

lit = UV-lit(lit) = 0,9 * 0,84 * 138,568√(1) = 104.8

retslo, der skal hentes fra tabel 16 (angivet nederst i tabellen 16)

hvis retslo retlt ; PB = Py eller andet Pb tages fra tabel 16 for valsede sektioner.

hvis der ikke skal tages hensyn til lateral vridning og ellers kontrollere for lateral vridning.

Py = 275 N/mm2 ; lirlo = 34,3

lirlo < lirlt

kontroller derfor for lateral vridningsbøjning

fra tabel 16, for lirlt = 104,8 ; Pb = 117 N/mm2

Mb = Pb = 117 * 2175 * 103 * 10-6 = 254,5 KNM

MB / MLT = 254,8 / 0,925 = 275,4 KNM

derfor er MH = 100 KNM < MB / MLT = 239,838 Knm

sektionen er egnet til lateral vridning som efter den strenge metode.

forenklet metode

vi behøver ikke at gøre begge beregninger for at kontrollere spændingsmodstanden.

Mb = Pb: Cl . 4.3.7

bestemmelsen af Pb er ikke den samme som den strenge metode.

denne metode giver konservative svar.

Pb kan fås fra tabel 20 af BS 5950 pr.

LE / ry = 138.568; fra ovenstående beregninger

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.