Incovoiere
Stabilitate generala — metoda simplificata a talpii comprimate echivalente, EN 1993-1-1 §6.3.2.4
Informații tool
Ce verifică acest calcul
Calculatorul verifică stabilitatea generală a grinzii încovoiate — pierderea stabilității prin încovoiere-răsucire laterală (lateral-torsional buckling) — prin metoda simplificată a tălpii comprimate echivalente, EN 1993-1-1 §6.3.2.4.
Ideea metodei: dacă talpa comprimată, privită ca o bară comprimată de sine stătătoare, este suficient de puțin zveltă, atunci grinda nu poate flamba lateral, iar verificarea generală §6.3.2.1 (mai laborioasă) devine inutilă. Condiția (6.59):
\(\bar\lambda_f = \frac{k_c \, L_c}{i_{f,z} \, \lambda_1} \le \bar\lambda_{c0} \cdot \frac{M_{c,Rd}}{M_{y,Ed}}\)
Când condiția e satisfăcută, grinda își dezvoltă întreaga capacitate la încovoiere \(M_{c,Rd}\), fără reducere pentru instabilitate.
De ce apare flambajul lateral
O grindă încovoiată are talpa comprimată pe o față și cea întinsă pe cealaltă. Talpa comprimată tinde să flambeze lateral, exact ca o bară comprimată — dar e ținută de inimă și de talpa întinsă, deci flambajul se manifestă ca o combinație de deplasare laterală și răsucire a întregii secțiuni.
De aceea contează distanța dintre legăturile laterale \(L_c\): nu lungimea grinzii, ci intervalul pe care talpa comprimată e liberă să se deplaseze lateral. O placă de beton conectată sau pane dese scurtează \(L_c\) și pot elimina complet problema.
Mărimile metodei
- \(i_{f,z}\) — raza de girație a tălpii comprimate echivalente (talpa plus o șesime din inimă) în raport cu axa slabă; \(i_{f,z} = \sqrt{I_{f,z}/A_{f,z}}\).
- \(k_c\) — factor care ține cont de forma diagramei de moment pe intervalul \(L_c\). Un moment constant e cel mai defavorabil (\(k_c = 1{,}0\)); o diagramă triunghiulară sau parabolică e mai favorabilă, cu \(k_c < 1\).
- \(\bar\lambda_{c0} = \bar\lambda_{LT,0} + 0{,}1 = 0{,}5\) — pragul de zveltețe sub care instabilitatea nu reduce capacitatea.
- \(M_{c,Rd}\) — momentul rezistent al secțiunii, cu \(W_{pl}\) pentru clasele 1–2 și \(W_{el}\) pentru clasa 3.
Calculatorul întoarce și momentul maxim admis înainte de a fi necesară verificarea generală: \(M_{y,Ed,max} = (\bar\lambda_{c0}/\bar\lambda_f) \cdot M_{c,Rd}\).
Datele de intrare
- \(M_{y,Ed}\) — momentul încovoietor de calcul, în kNm.
- Profil și secțiune — dimensiunile din care se calculează \(i_{f,z}\).
- \(L_c\) — distanța dintre legăturile laterale ale tălpii comprimate, în m.
- \(k_c\) — factorul de distribuție a momentului, ales după diagrama de moment.
- Clasa secțiunii (1–3) — decide dacă \(M_{c,Rd}\) folosește \(W_{pl}\) sau \(W_{el}\).
- Marca oțelului — \(f_y\) după Tabelul 3.1.
- \(\gamma_{M1}\) — valoarea recomandată este 1,0, dar anexa națională are prioritate.
Ipoteze și limitări
- Metoda este simplificată și de partea siguranței: dacă nu e satisfăcută condiția, nu înseamnă că grinda cedează, ci că trebuie făcută verificarea generală §6.3.2.1 cu factorul \(\chi_{LT}\) complet.
- Se aplică la grinzi cu secțiune I sau H dublu simetrică. Secțiunile monosimetrice sau deschise cer tratare aparte.
- Nu tratează interacțiunea cu forța axială — vezi încovoiere cu compresiune.
- Presupune legături laterale efective la capetele intervalului \(L_c\).
Calcule înrudite
- Moment încovoietor — capacitatea secțiunii \(M_{c,Rd}\), limita superioară
- Flambaj prin încovoiere — echivalentul pentru bare comprimate
- Încovoiere cu compresiune — interacțiunea \(N\)–\(M\)
- Clasa secțiunii — de ea depinde \(M_{c,Rd}\)