Cosè KL/r e perché importa?

KL/r è il rapporto di snellezza — lunghezza effettiva KL diviso il raggio di inerzia r. AISC 360-22 §E1 limita KL/r a 200 per la maggior parte delle colonne. Maggiore snellezza → minore resistenza allinstabilità. Entrambi gli assi devono essere verificati.

Come gestisce AISC 360-22 §E3 linstabilità flessionale?

§E3 calcola la tensione critica elastica Fe = π²E / (KL/r)². Il rapporto Fe/Fy seleziona la curva di colonna appropriata: Fe/Fy ≤ 0,44 → Fcr = 0,877Fe (elastico); Fe/Fy > 0,44 → Fcr = 0,658^(Fy/Fe)·Fy (inelastico). Pn = Fcr × A.

Cosa sono linstabilità torsionale e flesso-torsionale §E4?

§E4 copre linstabilità torsionale e flesso-torsionale per colonne dove il modo torsionale può essere predominante. Per profili W doppiamente simmetrici, linstabilità torsionale è raramente predominante perché Fe_t è ben al di sopra di Fe per instabilità flessionale dellasse forte. AISC Design Guide 25 fornisce il metodo completo.

Cosè la riduzione §E7 per elementi snelli?

§E7 si applica quando un elemento di sezione (ala o anima) è classificato come Snello. Il fattore di riduzione Q = Qs·Qa riduce larea effettiva e la tensione critica. La capacità ridotta φPn_e = 0,9·Fcr_e·Ae viene confrontata con la capacità non-snella.

LRFD vs ASD — Quali sono i fattori di carico e resistenza?

LRFD: γD = 1,2, γL = 1,6 → Pu = 1,2PD + 1,6PL. φc = 0,9. ASD: ΩD = 1,0, ΩL = 1,6 → Pa = PD + 1,6PL. Ωc = 1,67. Il rapporto di utilizzo deve rimanere ≤ 1,0 in entrambi i metodi.

Calcolatore colonne AISC — Profili W, AISC 360-22 Cap. E

Parametri della colonna

Profilo W

Grado dellacciaio

Combinazione di carico

LRFD ASD

Geometry

Altezza della colonna L (ft)

K (nel-piano) — asse forte x-x

K (fuori-piano) — asse debole y-y

Irrigidimento a metà altezza nel-piano?

Yes — Cm = 0.85 No — Cm = 1.0

AISC 360-22 §C-C2.2: Cₘ = 0,85 per colonne irrigidite; 1,0 per non irrigidite.

Axial Load

P₁ (kip) — Dead

Pₐ (kip) — Live

Moments

M (kip-ft) — In-plane

M (kip-ft) — Out-of-plane

Combined N+M Utilization — LRFD

—

Slenderness KL/r (AISC 360-22 §E1)

KL/r in-plane (x-x) —

KL/r out-of-plane (y-y) —

Limit ≤ 200

Governing axis —

Section Classification (AISC 360-22 Table B4.1a)

Flange λ = bf/2tf —

Flange class —

Web λ = (d−2tf)/tw —

Overall —

In-Plane Buckling (AISC 360-22 §E3) — x-x axis

Fe (elastic critical) —

Fcr (column stress) —

φPn (design capacity) —

Out-of-Plane Buckling (AISC 360-22 §E3) — y-y axis

Fe (elastic critical) —

Fcr (column stress) —

φPn (design capacity) —

Torsional Buckling (AISC 360-22 §E4)

Fe_t (ksi) —

Fcr_t (ksi) —

φPn_t (kip) —

Torsional governs? —

Slender-Element Reduction (AISC 360-22 §E7)

Qs (flange) —

Qa (web) —

Q = Qs·Qa —

Ae (in²) —

Fcr_e (ksi) —

φPn_e (kip) —

Slender governs? —

Fcr vs KL/r Column Curve (AISC 360-22 §E3)

Moment Magnifier (AISC 360-22 §C2.2)

Cm —

δ = Cm/(1 − P/Pcr) —

Effective Mu (LRFD) —

φMn (LRFD) —

Applied Loads (LRFD)

Pu (design axial) —

Mu (design moment) —

Combined N+M Interaction (AISC 360-22 Eq. H1-1a/b)

Pu/φPn —

Mu/φMn —

Combined check η —

Governing check —

W section column elevation (schematic)

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