Відш^а шучкість дёя їёощи^и зги^у, яка розгёяда°ться, виражаться через: де:
Npl,Rk — ^орматив^е з^аче^^я їёастич^ого оїору стискашю, виз^аче^е за (6.30), якщо замість розрахумових оїорів використовуються шрмативж з^аче^^я;
Ncr - їруж^а критич^а ^ормаёь^а сиёа дёя відїовідшї форми втрати стійкості, виз^аче^а їри фактичжй зги^аёь^ій жорсткості (EI)eff, обчисёежй згідно з (3) і (4).
Дёя виз^аче^^я відшсшї жорсткості X та їружшї критичної сиёи Ncr ^орматив^е з^а- чешя фактичної зги^аёь^ої жорсткості (EI)eff їоїеречшго їерерізу комбновашї коёом їовишо виз^ачатись за виразом:
(EI) eff = Eala
де:
Ke - їоїравочмй коефіці^т, що їрийма°ться 0,6;
Іа , lc та Is - відїовідто моме^ти терції їёощі ко^трукційшго стаёевого їрофіёю, бетошого їерерізу без тріщи^ та арматури дёя їёощи^и зги^у, яка розгёяда°ться.
Необхідш враховувати вїёиви довготри- ваёих ефектів ^а фактич^у їруж^у зги^аёь^у жорсткість. Модуёь їружшсті бето^у Ecm ^еoбхід^о змжувати ^а веёичи^у Eceff від- їовідш до ^астуї^ого виразу: where: Npl,Rd is the plastic resistance to compression defined in 6.7.3.2(1).
The relative slenderness X for the plane of bending being considered is given by:
(6.39)
where:
Npl,Rk is the characteristic value of the plastic resistance to compression given by (6.30) if, instead of the design strengths, the characteristic values are used;
Ncr is the elastic critical normal force for the relevant buckling mode, calculated with the effective flexural stiffness (EI)eff determined in accordance with (3) and (4).
For the determination of the relative slenderness X and the elastic critical force Ncr, the characteristic value of the effective flexural stiffness (EI)eff of a cross section of a composite column should be calculated from:
+ EsIs + KeEcmIc, (6.40)
s s e cm c
where:
Ke is a correction factor that should be taken as 0,6;
Ia , Ic аnd Is are the second moments of area of the structural steel section, the un-cracked concrete section and the reinforcement for the bending plane being considered.
Account should be taken to the influence of long-term effects on the effective elastic flexural stiffness. The modulus of elasticity of concrete Ecm should be reduced to the value Ec,eff in accordance with the following expression:
(6.41
)
де:
Фt - коефіці^т їовзучості згідно з 5.4.2.2(2);
where:
Фt is the creep coefficient according to 5.4.2.2(2)
;
(EI)eff ,II = Ko (EaIa + Es Is + Ke,II Ecm Ic,
k= Р
1 “ NEd / Ncr,eff
> 1,0,
NEd -загаё^а розраху^ова шрмаё^а сиёа; NG,Ed - їостіта части^а шрмаёьші' сиёи.
6.7.3.4 Методи розрахушу і ^emoч^ocmi еёеме^а
їри їеревірці еёеме^а розрахушк їови- ^е^ фугуватись ^а ёінйш^ружшму їідході з урахувашям вїёивів другого їорядку (за деформовашю схемою).
їри виз^аче^^і в^утрі0^іх зусиёь розра- хумові з^аче^^я фактичної зги^аёь^ої жорсткості (EI)eff її сёід виз^ачати за ^астуї^им виразом: де:
Ке и - їоїравочмй коефіці^т, який їрийма- °ться 0,5;
Ко - каёібровочмй коефіці^т, що їрийма- °ться 0,9.
Довготриваёі вїёиви їовиші враховуватись згід^ з 6.7.3.3(4).
Bїёиви другого їорядку мож^а ^е враховувати, якщо застосову°ться 5.2.1(3) і їруж^а критич^а сиёа виз^ача°ться їри зги^аёь^ій жорсткості (EI)eff,N згідно з (2).
Bїёив геометричмх і ко^труктивмх ^е- точшстей може враховуватись через еквіва- ёе^ы геометричн ^еточ^ості. Еквіваёе^ы ^еточ^ості еёеме^ів дёя комбновамх KOёO^ ^аведе^оу табёиці 6.5, де l -довжи^а коёом.
В межах довжин коёом вїёиви другого їорядку можуть враховуватись 0ёяхом мж- ження ^айбіёь0ого розрахумового моме^у їер0ого їорядку MEd ^а коефіці^т k, що виз^ача°ться за виразом: де:
Ncreff - критич^а ^ормаёь^а сиёа дёя відїо- відної осі та відїовідш до зги^аёь^ої жорсткості, виз^аче^ої за 6.7.3.4(2) їри їриведенй довжин, їрий^ятій як довжи^а коёом;
Р - коефіці^т еквіваёе^шго моме^у за табёицею 6.4.
NEd is the total design normal force;
NG,Ed is the part of this normal force that is permanent.
6.7.3.4 Methods of analysis and member imperfections
For member verification, analysis should be based on second-order linear elastic analysis.
For the determination of the internal forces the design value of effective flexural stiffness (EI)eff ,H should be determined from the following expression:
(6.42)
where:
Ке и is a correction factor which should be taken as 0,5;
Ko is a calibration factor which should be taken as 0,9.
Long-term effects should be taken into account in accordance with 6.7.3.3 (4).
Second-order effects need not to be considered where 5.2.1(3) applies and the elastic critical load is determined with the flexural stiffness (EI)eff ,II in accordance with (2).
The influence of geometrical and structural imperfections may be taken into account by equivalent geometrical imperfections. Equivalent member imperfections for composite columns are given in Table 6.5, where l is the column length.
Within the column length, second-order effects may be allowed for by multiplying the greatest first-order design bending moment MEd by a factor k given by:
(6.43)
where:
Ncr,eff is the critical normal force for the relevant axis and corresponding to the effective flexural stiffness given in 6.7.3.4(2), with the effective length taken as the column length;
Р is an equivalent moment factor given in Table 6.4
.Табёиця 6.4 - Коефіцістти р дёя виз^аче^^я моме^ів за теорі°ю другого їорядку
Table 6.4 -Factors р for the determination of moments to second order theory
Еїюра моме^ів Moment distribution |
Коефіцістт р дёя моме^у Moment factors р |
їримітки Comment |
|
Зги^аёь^і моме^ти їер0ого їорядку від ^еточ^остей еёеме^а або ^ава^та- жестя із їёощи^и: р = 1,0. First-order bending moments from member imperfection or lateral load: р = 1,0. |
MEd - максимаёьмй зги^аёь^ий моме^ у межах довжин коёом без урахувастя вїёивів другого їорядку. MEd is the maximum bending moment within the column length ignoring second-order effects |
rMEd -1<r<1 |
Кінцеві моме^ти: р = 0,66 + 0,44r, аёе р > 0,44. End moments: р = 0,66 + 0,44r, but р> 0,44. |
MEd і rMEd - кнцеві моме^ти від загаёьшго розрахуй їер0ого їорядку або другого їорядку. MEd and rMEd are the end moments from firstorder or second-order global nalysis |
NEd < 1,0,
уNpl, Rd
6.7.3.5 Оїір еёеме^ів їри осьовому стиску
Еёеме^ти можуть їеревірятись із засто- сувастям розрахуй другого їорядку згідно з 6.7.3.6 з урахувашям ^еточ^остей еёеме^а.
Дёя еёеме^ів їід ді°ю осьового стиску розрахумове з^аче^^я шрмаёьші' сиёи NEd їовишо задовоёь^яти умову: де:
Npi,Rd — їёастич^ий оїір комбновашго їере- різу згідно з 6.7.3.2(1), аёе їри fyd, виз^аче^ого із застосувастям коефіцістта ^адій^ості ум 1 згідно з EN 1993-1-1, 6.1(1).
у - томжуваёьмй коефіцістт дёя відїовідшї форми втрати стійкості згідно з EN 1993-1-1, 6.3.1.2 ^а остові відїовідшї відшстої шуч- кості X .
ВідїовідИ криві втрати стійкості дёя їоїереч- та їерерізів комбновамх коёо^ ^аведе^о у табёиц 6.5, де рs - коефіцістт армувастя As/Ac.
6.7.3.5 Resistance of members in axial compression
Members may be verified using second order analysis according to 6.7.3.6 taking into account member imperfections.
For simplification for members in axial compression, the design value of the normal force NEd should satisfy:
(6.44)
where:
Npl,Rd is the plastic resistance of the composite section according to 6.7.3.2(1), but with fyd determined using the partial factor ум 1 given by EN 1993-1-1, 6.1(1);
у is the reduction factor for the relevant buck-ling mode given in EN 1993-1-1, 6.3.1.2 in terms of the relevant relative slenderness X .
The relevant buckling curves for cross-sections of composite columns are given in Table 6.5, where рs is the reinforcement ratio As / Ac
.
Табёиця 6.5 - Криві втрати стійкості і ^еточ^ості еёеме^ів дёя комбновамх коёо^
Table 6.5 - Buckling curves and member imperfections for composite columns
Їоїеречмй їереріз Cross-section |
Обмежешя Limits |
Наїрям втрати стійкості (осі) Axis of buckling |
Крива втрати стійкості Buckling curve |
Неточшсті еёеме^а Member imperfection |
їереріз заїов^е^ий бетошм Concrete encased section У” Z |
|
y-y |
b |
L/ 200 |
z-z |
c |
L / 150 |
||
їереріз частково заїов^е^ий бетошм Partially concrete encased section L / 200 У* I z |
|
y-y |
b |
L/ 200 |
z-z |
c |
L/ 150 |
||
Кругёий і їрямокутмй їереріз із їорожмстого стаёевого їрофіёю Circular and rectangular hollow steel section • (ф) z |
Рs < 3% |
Будь-який |
a |
L/ 300 |
3%< рs < 6% |
Будь-який |
b |
L/ 200 |
|
Кругёий і їрямокутмй їереріз із їорожмстого стаёевого їрофіёю з додатковим двотавром Circular hollow steel sections with additional I-section 4 z |
|
y-y |
b |
L/ 200 |
z-z |
b |
L/ 200 |
||
їереріз частково заїов^е^ий бетошм із їерехрестих двотаврів Partially concrete encased section with crossed I-sections У ■ 2 |
|
Будь-який |
b |
L/ 200 |
6.7.3.6 Оїір еёеме^ів їри сгіёычому стиску та одтвістму згим
(1) Hижчe^aвeдe^ий вираз, що ґру^у°ться ^а кривій вза°модії, виз^аче^ій згідно з 6.7.3.2(2)-(5), їови^е^ задовоёь^ятись:
Resistance of members in combined compression and uniaxial bending
The following expression based on the interaction curve determined according to 6.7.3.2(2)-(5) should be satisfied
:
MEd
M pl,N,Rd
MEd
д d Mpl, Rd
(6.45)
Рису^к 6.20 - Графіки дёя стиску та двовісшго зги^у
Figure 6.20 - Design for compression and biaxial bending
де:
MEd - ^айбіёЬ0ий із кнцевих моме^ів та максимаёьмй зги^аёь^ий моме^ у межах довжин коёом, виз^аче^ий згідно з 6.7.3.4, з урахувашям ^еточ^остей і вїёивів другого їорядку, за ^еобхід^ості;
Mpl, N, Rd - їёастич^ий моме^ в^утрі0^ьої їари з урахувашям шрмаёьші' сиёи NEd , що вираже^а через дd Mpl,Rd (рисушк 6.18);
Mpl,Rd — їёастич^ий моме^ в^утрі0^ьої їари, виз^аче^ий точкою B ^а рисуму 6.19.
Дёя кёасів стаёі між S235 та S 355 вкёючш коефіці^т a M їови^е^ їрийматись 0,9, а дёя кёасів стаёі S420 і S460 - 0,8.
3^аче^^я дd = дdy, або дdz (рисушк 6.20) базуються ^а розрахумовому їёастич^ому моме^і в^утрі0^ьої їари Mpl,Rd у їёощи^і зги^у, яка розгёяда°ться. 3^аче^^я дd, біёь0і 1,0, їовиші застосовуватись лёьки якщо зги- ^аёь^ий моме^ MEd заёежить безїосеред^о від дії шрмаёьші' сиёи NEd , ^аїрикёад, коёи моме^ MEd вимка° в^асёідок ексце^риси- тету шрмаёьші' сиёи NEd . У Н0ому виїадку ^еобхід^о вико^увати додаткову їеревірку згідно з 6.7.1(7).
where:
MEd is the greatest of the end moments and the maximum bending moment within the column length, calculated according to 6.7.3.4, including imperfections and second order effects if necessary;
Mpl,N,Rd is the plastic bending resistance taking into account the normal force NEd , given by дd Мрі,Rd, see Figure 6.18;
Mpl,Rd is the plastic bending resistance, given by point B in Figure 6.19.
For steel grades between S235 and S355 inclusive, the coefficient a M should be taken as 0,9 and for steel grades S420 and S460 as 0,8.
The value дd= дdy or дdz, see Figure 6.20, refers to the design plastic resistance moment Mpl,Rd for the plane of bending being considered. Values дd greater than 1,0 should only be used where the bending moment MEd depends directly on the action of the normal force NEd , for example where the moment MEd results from an eccentricity of the normal force NEd . Otherwise an additional verification is necessary in accordance with clause 6.7.1 (7).
Смёыча дія стиску та двовіыого згu^y
Дёя комбновамх коёо^ та сти^утих еёеме^ів з двовістим згишм з^аче^^я дdy і дdz ^а рисуму 6.20 можуть обчисёюватись згідно з 6.7.3.6 окремо дёя кожшї осі. Неточ- тості їовиші враховуватись тільки дёя їло- щим, у якій їередбача°ться можливість руй^ува^^я. Якщо ^е очевидш, яка з їёощи^ ° біёь0 критичшю, то їеревірку ^еобхід^о вико^увати дёя обох їёощи^.
їри сїільжй дії стиску та двовісшго зги^у, їри їеревірці стійкості в межах довжин ко- ёом та їеревірки ^а краях їовиші задовоёь- ^ятись ^астуї^і умови:
6.7.3.7 Combined compression and biaxial bending
) For composite columns and compression members with biaxial bending the values дdy and дdz in Figure 6.20 may be calculated according to 6.7.3.6 separately for each axis. Imperfections should be considered only in the plane in which failure is expected to occur. If it is not evident which plane is the more critical, checks should be made for both planes.
For combined compression and biaxial bending the following conditions should be satisfied for the stability check within the column length and for the check at the end
:
My,Ed Mz,Ed
ГЇ <aM,у , <am,z , (6.46)дdy Mpl, y,Rd дdz Mpl,z,Rd
M
< 1,0 ,
(6.47)
y,Ed Mz,Ed1
дdy Mpl, y,Rd дdz Mpl,z,R
d
де:
Mpl,y,Rd і Mpl,z,Rd - їёастич^і моме^ти в^ут- рі0ых їар у відїовіджй їёощи^і зги^у;