Ocel — EN 1993-1-1

Modul ec3.member-resistance posuzuje ocelové pruty podle EN 1993-1-1 §6.2 a §6.3: únosnost průřezu v každém vzorkovaném řezu, potom rovinný, prostorový a klopivý vzpěr prutu mezi jeho podporami a interakci podle 6.3.3. Průřezy třídy 4 se posuzují na efektivním průřezu a štíhlé stojiny na boulení ve smyku podle EN 1993-1-5. U každého využití je uveden článek normy, rozhodující kombinace, poloha na prutu a plně dosazený vzorec.

Nové posudky používají tento modul. Posudek vytvořený se starším modulem únosnosti průřezu si ho ponechá; viz Starší modul únosnosti průřezu.

Únosnost průřezu, §6.2

Základní únosnosti, všechny dělené ${\gamma }_{M0}$:

a každé využití je návrhový účinek dělený únosností, např. $\eta =N_{Ed}/N_{pl,Rd}$.

Ohyb s osovou silou

Čtyři postupy podle toho, o jaký průřez skutečně jde:

Dvojosá plastická interakce (6.41), kde $n=N_{Ed}/N_{pl,Rd}$:

Třída 4 a štíhlé stojiny

Dvojose symetrický průřez I nebo H třídy 4 a obdélníkový dutý průřez třídy 4 se posuzují na efektivním průřezu podle §6.2.2.5 se šířkami desek podle EN 1993-1-5 §4.4. $A_{eff}$ a $W_{eff}$ nahrazují $A$ a $W$ ve všech únosnostech, včetně §6.3. Průřez třídy 4, pro který modul efektivní průřez sestavit neumí, se odmítne se zprávou: je to jediný případ, kdy prut zůstane neposouzený.

Stojina dost štíhlá na boulení ve smyku se posuzuje na $V_{b,Rd}$ (EN 1993-1-5 §5) a na interakci ohybu se smykem podle (7.1). Posudek se ptá, zda má konec nosníku tuhou koncovou výztuhu (dvojici výztuh nad podporou nebo čelní desku), protože model výztuhy neeviduje. Výchozí je konzervativní sloupec netuhé výztuhy z tabulky 5.1.

Stabilita prutu, §6.3

Každá únosnost se dělí ${\gamma }_{M1}$. Křivka vzpěrnosti se řídí výrobou průřezu (válcovaný, svařovaný, dutý za tepla nebo za studena), která se nastavuje v editoru průřezů; posudek ji může pro všechny své pruty přepsat.

Odkud se berou vzpěrné délky

Každý posudek si volí, odkud se vezmou $L_{cr,y}$ a $L_{cr,z}$:

Zdroj i výpočet se ukládají s posudkem, takže znovu otevřený posudek reprodukuje délky, se kterými byl vydán. Součinitel $k_y$ nebo $k_z$ zadaný v posudku pro jeden prut má přednost před všemi třemi.

Délka pro klopení $L_b=k_{LT}\cdot L$ se vždy bere z prutu nebo z výjimky pro prut v posudku. Vlastní číslo rovinného vzpěru neříká, kde je tlačená pásnice zajištěna.

Součinitel tvaru momentu C₁

$C_1$ se odvozuje pro každý prut a každou kombinaci z průběhu momentu, podle Serny a kol. (2006), čtvrtinového vzorce AISC F1-1 nebo vzorce ψ z ENV, přílohy F. Lze ho také nastavit na 1,0 nebo zadat pro jednotlivý prut.

Zatřídění průřezu

Poslední řádek není automaticky na straně bezpečnosti. Profil U, úhelník nebo kruhový dutý průřez, který je ve skutečnosti třídy 4, se jako třída 3 nadhodnotí, takže u tenkých stěn ověřte třídu ručně.

Zatřídění závisí na rozdělení napětí, takže tentýž průřez může v různých kombinacích spadnout do různých tříd. Posudek uvádí nejhorší třídu, která se v řezech vyskytla. Viz Zatřídění průřezu.

Souřadnicový systém a znaménková konvence

Lokální osa $x$ je osa prutu. $M_y$ působí kolem silné osy a patří k němu $W_{pl,y}$ a $A_{vz}$; $M_z$ působí kolem slabé osy s $W_{pl,z}$ a $A_{vy}$. $N$ je kladné v tahu. Interně je vše v SI (síly v N, momenty v N·m, napětí v Pa, délky v m) a zobrazuje se ve vašem systému jednotek.

Dílčí součinitele

Národní příloha je může změnit a několik jich to dělá: DIN EN zvyšuje ${\gamma }_{M1}$ na 1.10, britská NA nastavuje ${\gamma }_{M2}$ na 1.10, Itálie a Norsko používají ${\gamma }_{M0}={\gamma }_{M1}=1.05$. Viz Národní přílohy.

Výpočtový list ukazuje každou únosnost s dosazeným součinitelem, takže použitý součinitel je vidět na každém řádku:

Co není pokryto

Každá z těchto položek se buď objeví jako zpráva u posudku, nebo je uvedeným předpokladem modulu:

• Součinitele interakce podle přílohy A. Implementována je příloha B (metoda 2). Pokud vaše národní příloha vyžaduje přílohu A, výsledek 6.3.3 není ten, který požaduje.
• Výška působení zatížení v $M_{cr}$. Zatížení se uvažuje ve středu smyku ($C_2$, $C_3$ se nepoužívají), protože model výšku působení neeviduje. Pro zatížení na horní pásnici je to na straně nebezpečné a posudek to uvádí.
• Uložení konců pro klopení. $k=k_w=1,0$: volná deplanace a volné natočení v půdorysu v místech zajištění.
• Prostorový a prostorový ohybově-torzní vzpěr jednoose symetrických průřezů (profily U, T, úhelníky).
• Interakce kroucení a smyku u profilů U. Modul používá rovnici 6.26, psanou pro I a H; profil U se řídí rovnicí 6.27 se smykem od vázaného kroucení. Kroucený profil U ověřte ručně.
• Vázané kroucení. Prutový prvek se šesti stupni volnosti přenáší jen volné kroucení (St. Venant), takže otevřený průřez s výrazným kroucením potřebuje samostatnou analýzu vázaného kroucení.
• Mez kluzu podle tloušťky. Posudek používá $f_y$ materiálu. Pro pásnice tlustší než 40 mm založte materiál se sníženou hodnotou — viz Průřezy a materiály.
• Přetržení oslabeného průřezu, spoje, patní plechy, únava, požár a za studena tvarované průřezy podle EN 1993-1-3.

Každé využití je z principu konečné: každé dělení je ošetřeno a poměr je shora omezen, takže přetížený prut vykáže velké konečné číslo, nikdy nekonečno.

Starší modul únosnosti průřezu

ec3.cross-section-resistance posuzuje jen §6.2, od verze 1.1 včetně efektivních průřezů třídy 4. Zůstává registrovaný, aby posudky, které s ním vznikly, reprodukovaly čísla, se kterými byly vydány. Takový posudek nabídne přechod na únosnost prutu; je to vaše rozhodnutí, protože přidání §6.3 zvýší využití každého tlačeného prutu, který posudek pokrývá. Viz Verze modulů.

K dispozici také: AISC 360

Druhý ocelový modul ověřuje únosnost prutu podle AISC 360, kapitol D až H, včetně vzpěru v tlaku a klopení. Viz Ocel — AISC 360.