Steel Design Ec3

17
Σχεδιασμός με τον Ευρωκώδικα 3 11 Μαΐου 2006 1 Γενικά Σε αυτό το κεφάλαιο περιγράφεται ο αλγόριθμος που χρησημοποιεί το Steel για τον σχεδιασμό των μεταλλικών κατασκευών σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 3. Το Steel ϐασίζεται στην τελική έκδοση έκδοση του Ευρωκώδικα 3 (Πρότυπο ΕΛΟΤ EN 1993.01.01:2005) και στον αντισεισμικό κανονισμό ΝΕΑΚ. ΕΑΚ2000, ΕΑΚ2003 ή Κυπριακό ανάλογα με την επιλογή του χρήστη. Το Steel προς το παρόν, ελέγχει τις οριακές καταστάσεις αντοχής και ευστά- ϑειας των μελών και δεν ελέγχει τις οριακές καταστάσεις λειτουργικότητας. Ο σχεδιασμός ϐασίζεται στους συνδυασμούς ϕόρτισης που εισάγει ο χρήστης. Από τους συνδυασμούς του χρήστη, παράγονται οι συνδυασμοί που απαιτεί ο ΕΑΚ2003 με την διαδικασία που ϑα περιγραφεί παρακάτω. Για τον σχεδιασμό, αρχικά υπολογίζονται για κάθε μέλος οι τιμές αντιστάσεων και μετά υπολογίζονται οι τιμές σχεδιασμού των δράσεων σε είκοσι σημεία πάνω στο μέλος για κάθε συνδυασμό ϕόρτισης. Κατόπιν, υπολογίζονται οι λόγοι F sd F RD όπου F sd η τιμή σχεδιασμού της δράσης και F RD η τιμή της αντίστασης και ϐρίσκεται η δυσμενέστερη περίπτωση. Τιμή του λόγου αυτού μεγαλύτερη της μονάδας δείχνει υπέρβαση. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Παρακάτω αναφαίρεται και η διαδικασία που ακολουθείται για διατομές κατηγορίας 1, 2 ή 3. Στην παρούσα έκδοση του προγράμματος όλες οι διατομές ϑεωρούνται κατηγορίας 3. Σε επόμενη έκδοση ϑα υπάρχει και έλεγχος για κατηγορίες 1 και 2. Στο υπόλοιπο μέρος αυτού του οδηγού, αναφέρονται και επεξηγούνται τα σύμ- ϐολα που χρησιμοποιούνται, ένας οδηγός χρήσης και αναλυτικά όλες οι παραδο- χές και οι έλεγχοι που γίνονται από το πρόγραμμα. 2 Πίνακας Συμβόλων Στον παρακάτω πίνακα αναφέρονται όλα τα σύμβολα που χρησιμοποιούνται σε αυτό το κεφάλαιο τα οποία κατα το δυνατό, ταυτίζονται με τα σύμβολα που χρησιμοποιούνται στον Ευρωκώδικα 3. 1

description

Steel Design Ec3

Transcript of Steel Design Ec3

  • 3

    11 2006

    1

    Steel

    3.

    Steel 3 (

    EN 1993.01.01:2005) . 2000,

    2003 .

    Steel , -

    .

    .

    ,

    2003 .

    ,

    . ,

    FsdFRD

    Fsd FRD .

    .

    :

    1, 2 3.

    3.

    1 2.

    , -

    , -

    .

    2

    ,

    3.

    1

  • x x y y z z b h tw tf fy fu A Iy y yIz z zIT Iw Wpl Wpl,y y yWpl,z z zWel Wel,y y yWel,z z ziy iz E G Poisson

    M Mi NED My,ED y yMz,ED z zVy,ED y yVz,ED z zTED NRD My,RD y yMz,RD z zNt,RD Vpl,RD Vpl,T,RD TRD Ncr,y y yNcr,z z zNcr,T Ncr,TF

    2

  • 1:

    3

    . -

    1 , ,

    ,

    . , -

    ( , ,

    ) .

    3.1

    1 -

    :

    :

    . ,

    O-X -

    O-Y .

    ,

    . .

    .

    : ( 3, -

    . 0.50

    1.00. 0.67 1.00)

    : 1.00 :

    .

    3

  • , : 0.50

    , - : 0.85

    , : 1.00

    , : 1.00

    , - : 2.00

    -

    .

    .

    , x ,

    L/x.

    .

    :

    . Steel

    -

    ,

    , .

    . ,

    -

    -

    .

    .

    . -

    .

    -

    .

    .

    -

    3

    .

    , -

    . ,

    , -

    .

    .

    errordia.xxx xxx

    .

    .

    .

    .

    4

  • 2:

    3.2

    , 2.

    .

    -

    :

    By yMBy yBz zMBz zLy y (m)Lz z (m)C1 < 0

    , = 0 C1 6.6 , > 0 C1 .

    3.3

    , 3

    -

    (

    8)

    :

    . ,

    .

    5

  • 3:

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    . -

    , .

    . ,

    .

    ,

    ==>2 IPBl600

  • 3.4

    , -

    ( ) .

    . , -

    Steel.

    4

    Steel

    ( ).

    : Nt,ED Nb,ED Vy,ED Vz,ED My,ED Mz,ED Tt,ED. Steel .

    .

    , 2000 2003,

    -

    X(X1, X2, X3) Y (Y1, Y2, Y3).

    X1 = YKB + 0.1LyX2 = YKB 0.1LyX3 = YKBY1 = XKB + 0.1LxY2 = XKB 0.1LxY3 = XKB 9 :

    1 X1, Y1, Z2 X1, Y2, Z3 X1, Y3, Z4 X2, Y1, Z5 X2, Y2, Z6 X2, Y3, Z7 X3, Y1, Z8 X3, Y2, Z9 X3, Y3, Z 10 , : MY ,

    MY , MZ , MZ , N , M , QY , Qz

    , Qz , QY .

    , 10

    :

    1

    MY Max, MY , MZ , MZ , N , M

    , QY , Qz , Qz , QY

    2

    MY , MY Max, MZ , MZ , N , M

    , QY , Qz , Qz , QY

    7

  • ...

    10

    MY , MY , MZ , MZ , N , M ,

    QY , Qz , Qz , QY Max

    10 9

    90 .

    01-10 1 Max

    11-20 2 Max

    ...

    81-90 9 Max

    , 1,

    (1 9)

    .

    57 : 6 =(5+1)=X2, Y3, Z

    7 MY , MY , MZ , MZ , N

    , M , QY Max, Qz , Qz , QY

    5

    . Steel

    -

    1.

    2000 2003, Steel

    2000,

    .

    , ,

    1.01 + 1.02 + 11 2 ,

    2000 .

    . ,

    2000.

    3 10 ( ).

    6

    , ,

    1,2 3

    .

    , Steel

    Steel.

    8

  • Steel , , 4.

    4, Steel

    3.

    6.1

    : 1993.1.1:2005

    6.2.3Nt,RD =

    AfyM0

    (1)

    Steel . ,

    .

    6.2

    :

    Nc,RD = min{Npl,RD, Nb,RD} (2)

    1993.1.1:2005

    6.2.4Npl,RD =

    AfyM0

    (3)

    Nb,RD =AfyM1

    (4)

    =1

    +2 2

    1.0

    = 0.5[1 + ( 0.2) + 2]

    =

    AfyNcr

    =Lcri

    1

    1

    1 = pi

    E

    fy

    6.1 6.2 3. Lcr Steel .

    ,

    . 1993.1.1:2005

    6.3.1.4 -

    ( 4) -

    1,2 3 :

    =

    AfyNcr

    (5)

    9

  • Ncr = Ncr,TF

    Ncr Ncr,T

    :

    Ncr,T =1

    i2M(GIt +

    pi2EIwL2T

    ) (6)

    :

    i2M (Ncr,TF Ncr,z)(Ncr,TF Ncr,y)(Ncr,TF Ncr,T )N2cr,TF z

    2

    M (Ncr,TF Ncr,y)N2cr,TFy2M (Ncr,TF Ncr,z) = 0 (7)

    i2M = i2

    y + i2

    z + y2

    M

    .

    zM , yM .It, Iw .LT LT = L , LT = 0, 5L .

    0, 2 Npl,RD( 6.3.1.2(4) 3)

    6.3

    : 1993.1.1:2005

    6.2.6

    Vpl,RD =Av(fy/

    3)

    M0(8)

    Av : ( 6.2.6(3) 3) A 2btf + (tw + 2r)tf 6< hwtw 2btf (tw + 2r)tf U A 2btf + (tw + r)tf 0, 9(A btf )

    Ah/(b+ h) Ab/(b+ h) 2A/pi A

    Av = siA si yy zz Steel. sy = sz = 0.8.

    Vpl,RD Vpl,T,RD

    10

  • Vpl,T,RD =

    1 t,ED

    1.25(fy/3)/M0

    Vpl,RD (9)

    U

    Vpl,T,RD =

    [1 t,ED

    1.25(fy/3)/M0

    w,ED(fy/

    3)/M0

    ]Vpl,RD (10)

    Vpl,T,RD =

    [1 t,ED

    (fy/3)/M0

    ]Vpl,RD (11)

    6.4

    -

    :

    TRD =

    (1

    4

    i

    bit2

    i

    )(fy/

    3

    M0

    )(12)

    bi ti i. 1993.1.1:2005

    6.2.7

    6.5

    y y z z, .

    : 1993.1.1:2005

    6.2.5, 6.2.8 VED 0.5Vpl,RD 1 2

    Mc,RD =Mpl,RD =WplfyM0

    (13)

    3

    Mc,RD =Mel,RD =WelfyM0

    (14)

    VED > 0.5Vpl,RD

    1 2

    Mc,RD =Mpl,RD =Wpl(1 )fy

    M0(15)

    3

    Mc,RD =Mel,RD =Wel(1 )fy

    M0(16)

    11

  • :

    =

    (2VEDVpl,RD

    1)2

    =

    (2VEDVpl,T,RD

    1)2

    = 0 VED 0.5Vpl,T,RD

    6.6

    . -

    ,

    . Steel

    .

    : 1993.1.1:2005

    6.3.2.1Mb,RD = LTWy

    fyM1

    (17)

    :

    Wy =Wpl,y 1 2Wy =Wel,y 3LT - :

    LT =1

    LT +2LT 2LT

    1.0

    LT = 0.5[1 + LT (LT 0.2) + 2LT ]

    LT =

    WyfyMcr

    LT 6.3 6.4 3. Mcr () :

    Mcr =C1pi

    2EIzK2

    IwIz

    +K2pi2

    GITEIz

    C1 3.2 :

    C1 = 1.132 C1 = 1.0K2 = (KL)

    2 K = 1.0 L .

    12

  • 7

    7.1

    :NEDNt,RD

    1.0 (18)Nt,RD 1

    7.2

    :NEDNc,RD

    1.0 (19)Nc,RD 2

    7.3

    :

    VEDVpl,RD

    1.0 (20)

    Vpl,RD 8

    Vpl,T,RD 9 10 11

    VEDVpl,T,RD

    1.0 (21)

    Vpl,T,RD : (

    VEDVpl,RD

    )2+TEDTRD

    1.0 (22)TRD 12

    7.4

    :

    TEDTRD

    1.0 (23)

    TRD 12

    7.5

    (

    . 6.6 :

    MEDMb,RD

    1.0 (24)

    Mb,RD 17

    13

  • 7.6 ,

    :

    NEDNRD

    +My,EDMy,c,RD

    +Mz,EDMz,c,RD

    1.0 (25)

    NRD 1, 2My,c,RD,Mz,c,RD 13 14 - 15 16 .

    7.7 ,

    : 1993.1.1:2005

    6.3.3NEDyNRkM1

    + kyyMy,ED

    LTMy,RkM1

    + kyzMz,EDMz,RkM1

    1.0 (26)

    NEDzNRkM1

    + kzyMy,ED

    LTMy,RkM1

    + kzzMz,EDMz,RkM1

    1.0 (27)

    :

    y, z .LT .kyy, kyz, kzy, kzz . - .

    NRk Mi,Rk :

    1 2 3

    Ai Wy Wpl,y Wpl,y Wel,yWz Wpl,z Wpl,z Wel,z

    NRk = fyAi,Mi,Rk = fyWi

    8

    , -

    . , .

    . 18

    . 19

    Y , Z. 20

    Y , Z. 25

    . 23

    . 26 27

    . 24

    14

  • 4:

    . 25

    . 25

    . 25

    . 25 -

    9

    :

    Vpl,RD 6.3.

    Mc,RD 6.5.

    - .

    .

    .

    ,

    .

    , .

    10

    Steel : .

    4 .

    . -

    : ,

    15

  • 5:

    (),

    (.), (-), -

    (max),

    (By Bz Ly Lz), () -

    () ,

    () * .

    .

    m kN kNm. ,

    -

    menu Steel.

    Steel.

    16

  • 11

    1. EN 1993.01.01: 3: -

    - 1-1: .

    2. . : . . -

    2003

    3. ., ., .:

    . 2006

    4. ., ., .: . -

    3. . 1999,2000

    5. (): . -

    1-4. . .

    17