Lý thuyết thiết kế tiết diện chữ C - PFC, UPN (Eurocode 3)

Tâm cắt - vì sao tiết diện chữ C xoắn

Tâm cắt của một tiết diện chữ C nằm ngoài bụng, ở phía đối diện với các cánh. Nếu một tải được đặt qua bụng (giả thiết thông thường) thay vì qua tâm cắt, nó tạo ra một mô men xoắn - nên một tiết diện chữ C chịu tải như một dầm đơn giản sẽ có xu hướng xoắn cũng như uốn. Đây là điều quan trọng nhất cần hiểu về thiết kế tiết diện chữ C.

Trong thực hành, tiết diện chữ C thường được dùng nơi xoắn này được giằng (xà gồ cố định vào tấm lợp mái, tiết diện chữ C ghép lưng đối lưng, hoặc dùng làm giằng) để sự xoắn bị triệt tiêu.

Uốn đơn đối xứng & LTB

Vì một tiết diện chữ C chỉ đối xứng quanh trục y-y, mất ổn định xoắn ngang của nó phức tạp hơn của một dầm chữ I - phản ứng của tiết diện ghép uốn và xoắn một cách bất đối xứng. SCI P363 cung cấp tham số mất ổn định $u$ và chỉ số xoắn $x$ giúp đơn giản hóa phép tính $M_{cr}$ cho các tiết diện này.

Tiết diện chữ C tổ hợp

Ghép hai tiết diện chữ C - lưng đối lưng hoặc giằng - tạo ra một cấu kiện tổ hợp đối xứng kép hoặc gần đối xứng, triệt tiêu vấn đề xoắn và tăng gấp đôi khả năng chịu lực, thường dùng cho cột và giằng nặng.

Nén kết hợp uốn (tương tác)

Một tiết diện chữ C mang lực dọc trục và uốn cùng nhau được kiểm tra bằng cùng hai kiểm tra tương tác như tiết diện chữ I. Kiểm tra tiết diện (§6.2.9) giảm khả năng chịu mô men còn $M_{N,Rd}$ khi tỷ số dọc trục $n=N_{Ed}/N_{pl,Rd}$ tăng. Kiểm tra ổn định cấu kiện (§6.3.3) sau đó kết hợp mất ổn định nén với mất ổn định xoắn ngang - cả hai Biểu thức (6.61) và (6.62) phải được thỏa mãn:

Các hệ số tương tác $k_{yy}, k_{yz}, k_{zy}, k_{zz}$ lấy từ Phụ lục B (Phương pháp 2). Với một tiết diện chữ C đơn, độ lệch tâm cắt nghĩa là kỹ sư cũng phải xác nhận đường truyền tải không gây xoắn chưa kể đến. Ví dụ tính toán đánh giá các hệ số và cả hai biểu thức cho một PFC đại diện.