W, HP и HSS
Широкополочные и HP-профили, а также квадратные, прямоугольные и круглые полые строительные сечения, с n = 2,24 для HSS класса H и 1,34 в остальных случаях.
SKL-000125 · Skill
CSA S16:24NBCC 2020Расчёт стальной колонны по CSA S16:24
Опишите высоту колонны, условия закрепления концов, раму и раскрепление, сечение (W, HP или HSS) и класс стали, а также нагрузки. Mia классифицирует сечение, проверяет изгибную и крутильную потерю устойчивости или растяжение, изгиб с изгибно-крутильной потерей устойчивости и взаимодействие по пункту 13.8 или 13.9, а также называет определяющую проверку.
Миа поможет на каждом шагеОна поможет ввести данные и объяснит результаты.
Пример расчёта
W250x73 · 350W · 3,6 м · Cf 900 кН + Mfx = Mfy = 50 кНм · раскреплённая рама
Проверка пройдена: определяет прочность при изгибно-крутильной потере устойчивости по 13.8.2 c)- Система
- Шарнирно-шарнирная колонна, K = 1,0, раскреплённая рама
- Сечение
- W250x73 · 350W (Fy = 350 МПа)
- Высота
- 3,6 м, не раскреплена из плоскости (L = 3,6 м)
- Расчётные нагрузки
- Cf = 900 кН · Mfx = 50 кНм · Mfy = 50 кНм, на одном конце
- Стандарт
- CSA S16:24
Проверь колонну W250x73 из стали 350W, высотой 3,6 м, шарнирно закреплённую с обоих концов в раскреплённой раме и не раскреплённую из плоскости по высоте, на Cf = 900 кН с Mfx = 50 кНм и Mfy = 50 кНм на верхнем конце (нуль у основания), по CSA S16:24.
Ключевые результаты
- Расчётная несущая способность на сжатие Cr
- 2217 кН (изгибная потеря устойчивости y-y, n = 1,34)
- Расчётная моментная несущая способность Mrx
- 310 кНм (13.6.1 a), omega_2 = 1,75)
- Расчётная моментная несущая способность Mry
- 146 кНм (13.5 a), класс 2)
- Определяющий коэффициент использования
- 0,749 (13.8.2 c))
Все значения детерминированы для указанных исходных данных и воспроизводятся расчётным кодом навыка (E = 200 000 МПа, G = 77 000 МПа). Задача верификации STAAD.Pro для того же стержня использует E = 205 000 МПа и полное раскрепление из плоскости и даёт 0,831 для нераскреплённой рамы; навык воспроизводит это при этих исходных данных.
- — Расчётные моменты учитывают эффекты устойчивости пункта 8.4; U1 применяется по 13.8.5, поскольку рама раскреплена.
- — kappa = 0 (момент только на одном конце), поэтому omega_1 = 0,6 и omega_2 = 1,75.
- — Kz = 1,0 для крутильной потери устойчивости, оба конца закреплены от закручивания.
- — Полка (bel/t = 8,94) относится к классу 2 при изгибе; стенка классифицируется по пределу двухосного изгиба таблицы 2.
Необходимые данные
- Высота колонны, условия закрепления концов, рама и раскрепление
- Сечение (W, HP или HSS с его классом C или H) и класс стали
- Сжатие или растяжение; для растяжения — болтовое концевое соединение
- Постоянные, временные и ветровые нагрузки (концевые моменты или равномерная поперечная нагрузка), либо расчётные эффекты нагрузок
Получаемые результаты
- Определяющая проверка и коэффициент использования
- Класс сечения при сжатии и при изгибе относительно обеих осей
- Расчётная несущая способность на сжатие и вызвавшая её форма потери устойчивости
- Расчётная несущая способность на растяжение с An и Ane
- Расчётная моментная несущая способность относительно обеих осей, с Mu и omega_2
- Определяющий случай взаимодействия 13.8 или 13.9
- Допущения и ссылки на пункты
Начать с шаблона исходных данных
Эти шаблоны заполняют форму типовыми данными. Это не рассчитанные результаты; расчёт выполняется в CALC.
Подготовить расчёт
Настройте вашу колонну
Расчётная схема
L = 3.6 mCf = 900 kNMfx = 50 kNmMfy = 50 kNm
m
m
m
m
Все обязательные поля заполнены
Все обязательные поля заполнены
kN
kN
kNm
kNm
kNm
kNm
kN/m
kN/m
kN/m
kN
kNm
kNm
Все обязательные поля заполнены
Все обязательные поля заполнены
Данные заполненыГотово к расчёту
Что проверяет этот Skill
Все классы сечений
Классификация по таблицам 1 и 2, включая сжатые элементы класса 4 с уменьшенными ширинами или эффективным пределом текучести по пункту 13.3.4.
Изгибно-крутильная потеря устойчивости
M_u с omega_2 из эпюры моментов по пункту 13.6.1, для W-профилей классов от 1 до 4 и прямоугольных HSS.
Взаимодействие по 13.8, случай за случаем
Прочность сечения, общая прочность стержня и прочность при изгибно-крутильной потере устойчивости с U_1 для раскреплённых и нераскреплённых рам, для I-образных профилей и HSS.
Осевое растяжение по пункту 13.2
Текучесть по полному сечению и разрыв по нетто-сечению со стандартными отверстиями таблицы 5 и эффективной нетто-площадью пункта 12.3, в сочетании с изгибом по 13.9.
Нормативная основа
Нормы и источники
Проверки выполняются по этим нормам. Национально определяемые параметры берутся из национального приложения, выбранного в форме.
CSA S16:24
ДействуетCSA S16:24 Design and construction of steel structures
Используемая редакция: CSA S16:24 (April 2024)
- §11
- §12.3
- §13.2
- §13.3
- §13.5
- §13.6
- §13.8
- §13.9
Статус проверен
NBCC 2020
ДействуетNational Building Code of Canada 2020
Используемая редакция: NBC 2020
- §4.1.3.2
Статус проверен
Частые вопросы
Частые вопросы
ПроверкиКакое издание CSA S16 использует навык?
CSA S16:24. Там, где издание 2019 года отличается (например, предел полки таблицы 1 или вторая проверка 13.9.1), применяется текст 2024 года.
ПроверкиПроверяется ли изгибно-крутильная потеря устойчивости?
Да, по пункту 13.6.1 с omega_2 из эпюры моментов, и она входит во взаимодействие 13.8 как случай c). Квадратные и круглые HSS не требуют проверки изгибно-крутильной потери устойчивости по 13.6.1 c).
ПроверкиНужно ли указывать, раскреплена ли рама?
Да. От этого зависят U1 и проверка прочности сечения по пункту 13.8, поэтому состояние рамы всегда подтверждается, а не предполагается.
ПроверкиМожет ли навык проверить растянутый стержень?
Да. Mia проверяет текучесть по полному сечению и разрыв по нетто-сечению по пункту 13.2 со стандартными отверстиями таблицы 5 и эффективной нетто-площадью пункта 12.3, а также сочетает растяжение с изгибом по 13.9. Блочный срез зависит от соединения и не проверяется.
ПроверкиОхвачены ли сечения класса 4?
Да, при сжатии по пункту 13.3.4 и при изгибе по 13.5 c) и 14.3.4. Только сечение, у которого при изгибе гибкими являются и полка, и стенка, передаётся в RFEM, поскольку S16 направляет его к AISI S100.