U-vorm en andere enkelvoudige symmetrische profielen: kipstabiliteit

Gedrag m.b.t. stabiliteit

Het gedrag m.b.t. stabiliteit van enkelvoudige symmetrische profielen en dubbel symmetrische profielen (zoals bijvoorbeeld een I-vormig profiel) is verschillend. Dit komt omdat het zwaartepunt en het dwarskrachtencentrum niet samenvallen.

Structural behavior i.r.t. stability of double-symmetric cross sections        Structural behavior i.r.t. stability of mono-symmetric cross sections

De standaard Eurocode 3 eisen voor kipstabiliteit gelden alleen indien de belasting vector samenvalt met het zwaartepunt. Conform de definitie van aangrijpingspunt binnen MatrixFrame®, valt bij niet dubbel symmetrische profielen de belastingsvector niet samen met het dwarskrachtencentrum. De Eurocode 3 geeft geen specifieke rekenformules voor deze situatie.

Volgens het artikel "Bouwen Met Staal" 202 "Nieuwe toetsingsregel voor de kipstabiliteit van U-profielen" (M.C.M.Bakker e.a.) kan de basis berekening toegepast worden voor zowel de enkelvoudige–symmetrische profielen als dubbel-symmetrische profielen met een gemodificeerde relatieve slankheid:

 

Modified relative slenderness

 

Deze gemodificeerde relatieve slankheid bestaat uit gewone relatieve slankheid Ordinary relative slenderness (zoals voor dubbel–symmetrische profielen) en relatieve slankheid Relative slenderness, die verantwoordelijk is voor torsie invloed.

Het torsie gedeelte van de slankheid kan berekend worden met de volgende formules:

Torsion part of slenderness

 

De knik factor voor kip torsie:

Buckling factor for lateral torsional buckling

 

De capaciteit van kip stabiliteit kan vervolgens gecontroleerd worden met:

Lateral torsional capacity verification

 

Equivalente profiel definitie

Het is mogelijk om voor andere typen profielvormen binnen de interface van MatrixFrame® te kiezen voor een equivalente profiel dat goed overeenkomt met het stabiliteits gedrag van het originele profiel. Indien de profielvorm niet overeenkomt met de eisen gesteld in de norm voor stabiliteits controle, dan is het mogelijk om een equivalent profiel, dat wel conform de eisen is, te kiezen in de tab "Algemeen". De stabiltiteits controle wordt dan verder uitgevoerd met deze profieleigenschappen:

 

Cross section efinition

 

Default equivalente profielen

1. Tapse of samengestelde profielen: de vorm en afmetingen worden bepaald o.b.v. de profieldoorsnede aan het eind van de ligger in geval van een overstek; in andere gevallen wordt het midden van de overspanning aangehouden.

2. IFB-profielen:

  • Hody en THQ als parametrische koker met dezelfde afmetingen ht, Bb, tf, tw;
  • ASB, IFB-A, IFB-B, SFB als een parametrisch I-profiel met dezelfde afmetingen hB, Bb, tf, tw.

3. In geval van dubbel niet symmetrische profielen wordt een U-profiel aangehouden, met overeenkomstige cummulatieve afmetingen. Bijvb.,L-profiel kan een identieke hoogte, tw en tf worden aangehouden, echter voor de breedte wordt de halve breedte van het L-profiel aangehouden omdat dit profiel maar 1 flens heeft en het equivalente U-profiel 2 flensen.

4. De equivalente profielgegevens worden uitsluitend gebruikt voor de kipstabiliteit parameters. Voor de doorsnede capaciteit (Eurocode hoofdstuk 6.2) en voor kniktoesting van uniforme staven onder druk (Eurocode hoofdstuk 6.3.2) worden de originele (dus niet de equivalente) profielgegevens toegepast.

 

Voor meer informatie over de profiel definitie zie de gerelateerde artikelen over Parametrische profielen en Database parametrische profielen.