D5.B.13.3 条款 6.3.2.2 – 侧向扭转屈曲检查的弹性临界弯矩和缺陷系数

SW-NA 建议使用 DIN EN 1993-1-1:2005 的表 6.3 和 6.4 来计算侧向扭转屈曲（LTB）检查的缺陷系数。

计算 LTB 折减系数 χLT 需要计算弹性临界屈曲弯矩 Mcr。SW-NA 未指定计算 Mcr 的具体方法。因此，Mcr 的计算基于以下 NCCI 文档：

双对称截面

SN003a-EN-EU NCCI: 侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩 提供了专门用于双对称截面的 Mcr 计算公式：

C1 和 C2 是取决于构件端部条件和荷载条件的系数。NCCI 为不同情况提供了 C1 和 C2 的值，如表 3.1 和表 3.2 所示。

NCCI 考虑了三种独立的荷载条件：

  • 具有端弯矩的构件
  • 具有横向荷载的构件
  • 具有端弯矩和横向荷载的构件。

STAAD.Pro 通过 CMM 参数考虑荷载条件和弯矩图。C1 和 C2 的值也可以分别使用 C1 和 C2 参数直接指定（当 CMM = 7 或 CMM = 8 时需要）。

关于弱轴对称的单对称截面

SW-NA 的附录 D 也提供了一种评估关于弱轴对称的均匀单对称截面的弹性临界弯矩 Mcr 的方法。STAAD.Pro 使用此方法评估 T 形截面的弹性临界弯矩。

评估单对称截面 Mcr 的方程如下：

系数 C1、C2 和 C3 取决于端部条件和荷载标准。程序根据 CMM 参数，采用 NCCI 表 4.1 和 4.2 中给出的 C1、C2 和 C3 值。

默认值 CMM = 0，将构件视为铰接端构件，沿其跨度承受均布荷载（UDL）。然而，此 NCCI 未考虑“端弯矩和横向荷载”条件。您可以使用 C1、C2 和 C3 参数分别输入 C1、C2 和 C3 的所需值，用于计算 Mcr。

上述两个 NCCI 文档均假设所考虑的构件在平面内可自由旋转，且没有翘曲约束（k = kw = 1.0）。STAAD.Pro 使用 CMN 参数考虑 EC3 的端部条件。在设计输入中，CMN = 1.0 表示 K = kw = 1。因此，上述方法仅适用于在平面内可自由旋转且没有翘曲约束的构件（即 CMN = 1.0）。对于具有部分或端部固定的构件（即 CMN = 0.5 或 CMN = 0.7），此实现将回退到 DD ENV 1993-1-1:1992 – 附录 F 中的方法和系数。

对于国家附录（或 NCCI 文档）未处理的所有情况，此实现将使用 DD ENV 1993-1-1:1992 规范中的方法。

在计算 Mcr 的方程中，项 zg 指的是荷载在横截面上作用点相对于横截面剪切中心的距离。如果荷载朝向剪切中心作用，则 zg 值为正；如果远离剪切中心作用，则为负。默认情况下，程序将假设荷载朝向剪切中心作用，距离为（截面深度/2）。用户可以使用 ZG 参数修改此值。在设计输入中指定 ZG = 0 表示荷载正好作用在截面的剪切中心，因此方程中的项 zg 将为零。