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009955
2024-03-15

VE9955 | Critical load factor and effective lengths of a frame structure

Description

A restrained frame with two additional hinged columns is loaded by vertical concentrated loads. Für das System ist der maßgebende Verzweigungslastfaktor zu berechnen und für die eingespannten Rahmenstiele sind die jeweiligen Knicklängen zu ermitteln.

Eingabeparameter and structural System

Material Parameters modulus of elasticity E 210000 N/mm2
Profil-Parameter Biegesteifigkeit Stiele E_IS 8045,1 kNcm2
Biegesteifigkeit Riegel E_IR 1825,53 kNcm2
Geometry span l_R 8,0 m
Elevation l=l1=l2 4.5 m
Loads Stiel 1 N_li 120 kN
Stiel 2 N_re 80 kN
Pendelstütze 1 F1 50 kN
Pendelstütze 2 F2 60 kN

Analytical Solution

Für die analytische Lösung werden die Näherungsformeln nach [1] für Rahmen mit eingespannten Fußpunkten angewendet.





Der Verzweigungslastfaktor ist größer 10, somit wäre eine Schnittgrößenberechnung nach Theorie I. Ordnung nach EC 3-1-1 zulässig.

Vergleich Analytische Lösung mit RFEM-Lösung

Vergleichswert Analytical Solution RFEM 6 ratio
f 10,2524 10,085 1,017
Lcr,li 8,0336 m 8,100 m 0,992
Lcr,re 9,8392 m 9,920 m 0,992

Die Ergebnisse zwischen Handrechnung und RFEM 6 stimmen sehr gut überein. Die relativen Abweichungen betragen weniger als 2%.

References

[1] ALBERT, Andrej; u. a.: Bautabellen für Ingenieure – mit Berechnungshinweisen und
Beispielen. 23 Aufl. Nördlingen, 2018