Efecte de ordinul doi în aplicația RCS

Proiectarea unui element comprimat poate fi o sarcină complexă, necesitând luarea în considerare a numeroși factori și parametri. În special, imperfecțiunile și efectele de ordinul doi pot avea un impact semnificativ asupra forțelor interioare de calcul, care trebuie luate în considerare pentru a asigura o structură sigură și eficientă.

Două metode sunt implementate în aplicație:

• Rigiditate nominală
• Curbură nominală

Ambele sunt conform EN 1992-1-1 articolele 5.8.7 și 5.7.8. Tipul elementului trebuie setat ca Element Comprimat pentru a accesa funcționalitatea. 

Pentru mai multe informații despre tipurile de elemente care pot fi setate în aplicație, consultați articolul Tipuri de secțiuni și elemente în aplicația RCS. 

După ce ați creat, încărcat și armat secțiunea transversală, mergeți la Navigator -> Element de Calcul și selectați Imperfecțiuni, ordinul 2. Aici puteți seta lungimea de flambaj și toți parametrii necesari pentru calculul forțelor interioare de calcul. 

Lungimea de flambaj poate fi calculată automat în funcție de condițiile de rezemare perpendiculare pe axa „y" sau axa „z". Aceasta se face conform EN 1992-1-1 Figura 5.7, unde l₀ reprezintă Lungimea elementului comprimat în aplicație.

Sau, dacă cunoașteți deja lungimea de flambaj, o puteți introduce ca Date introduse de utilizator. 

Dacă selectați Efectul imperfecțiunilor și al ordinului 2 ca Calculat, va trebui să setați parametrii pentru imperfecțiunea geometrică și efectul de ordinul doi în tabel. 

Să parcurgem setările și să le înțelegem.

Imperfecțiune geometrică

Imperfecțiunea geometrică se calculează conform EN 1992-1-1 articolul 5.2.

În primul rând, trebuie să decideți dacă doriți să aplicați imperfecțiunea doar pentru SLU sau SLS sau pentru ambele SLU și SLS. 

Rețineți că pentru SLS se aplică doar imperfecțiunea e_i. Nu este necesară aplicarea excentricității e₂ cauzate de efectul de ordinul ² pentru SLS conform codului. 

După selectarea setului de combinații corespunzător, trebuie să setați celula numită Efect considerat. Există două opțiuni pentru această funcționalitate: 

• Element izolat 
• Sistem de contravântuire

Explicația se găsește în EN 1992-1-1 5.2(6). 

Conform paragrafului din cod, parametrii pentru Elementul izolat sunt următorii:

l (lungime) = lungimea reală a elementului

m (numărul de elemente verticale) = 1

Parametrii pentru Sistemul de contravântuire sunt:

l = înălțimea clădirii

m = numărul de elemente verticale care contribuie la forța orizontală pe sistemul de contravântuire în ambele direcții

O altă setare importantă este Direcția imperfecțiunilor. Există trei opțiuni: 

1. Din setările codului

Înseamnă că opțiunea setată în setările codului va fi utilizată pentru calcul.

2. Moment rezultant

M_i,Ed,y/z = N_Ed * e_i,y/z    

unde: 

N_Ed este forța normală de calcul

e_i,y/z este imperfecțiunea geometrică

M_i,Ed,y/z este momentul încovoietor cauzat de imperfecțiune

M_i,Ed,y = M_0,y + M_i,Ed,y/z * cos (α)    

unde: 

M_0,y este momentul încovoietor de ordinul întâi față de axa „z"

α este unghiul prezentat în figura de mai jos

M_i,Ed,y este momentul încovoietor de ordinul întâi față de axa „z", inclusiv efectul imperfecțiunilor

• Citiți următorul articol pentru a afla Cum se calculează excentricitatea rezultantă de ordinul întâi pentru elementul comprimat

3. Zveltețe mai mare 

Această opțiune aplică întreaga imperfecțiune geometrică în direcția de zveltețe mai mare. De exemplu, doar M_i,Ed,y va fi considerat pentru secțiunea prezentată în imaginea de mai jos.

Efecte de ordinul doi

În partea inferioară a tabelului, puteți seta analiza efectelor de ordinul doi. Înainte de a alege metoda de calcul, este necesar să știți dacă elementul dumneavoastră este contravântuit sau nu și în ce direcție.

Această setare influențează calculul criteriului de zveltețe pentru elemente izolate conform EN 1992-1-1 articolul 5.8.3.1 (1). 

Pentru calculul factorului de raport al momentelor r_m, trebuie să setați momentele de capăt de ordinul întâi M₀₁ și M₀₂. Aceasta se poate face în Navigator -> Efect de Ordinul Doi.

Două metode de analiză sunt implementate în software: 

• Rigiditate nominală
• Curbură nominală

Rigiditate nominală

Pentru rigiditatea nominală, trebuie să definiți factorul c₀. Descrierea se găsește în EN 1992-1-1 articolul 5.8.7.2 (2)(3).

Toate rezultatele intermediare pot fi explorate în Navigator -> Efect de Ordinul Doi. Rezultatul final este momentul de calcul față de axa „y" și, respectiv, axa „z".

Curbură nominală

Pentru curbura nominală, trebuie să setați factorul c. Descrierea se găsește în EN 1992-1-1 articolul 5.8.8.2 (3)(4).

Ca și pentru metoda anterioară, toate rezultatele intermediare pot fi explorate în Navigator -> Efect de Ordinul Doi. Rezultatul final este momentul de calcul față de axa „y" și, respectiv, axa „z".

Rețineți că pentru verificările SLS, ipoteza M_Ed = M_0Ed este valabilă. Aceasta înseamnă că niciun efect de ordinul doi nu este inclus pentru SLS. Adică, sunt incluse doar imperfecțiunile.

Încovoiere biaxială

Nu este necesară nicio verificare suplimentară dacă rapoartele de zveltețe satisfac cele două condiții evidențiate în imaginea de mai jos.

Adică, aplicația nu va considera momentul M_2,y/z dacă condițiile de verificare sunt satisfăcute.