Nowy EC3 i imperfekcje na modelu obliczeniowym

Nowy EC3 i imperfekcje na modelu obliczeniowym

Na stronie PKN pojawiła się nowa wersja EC3 1993-1-1:2024. Zachęcam do przejrzenia.
W normie przedstawiono w punkcie 7.2.2 przejrzysty algorytm doboru zaawansowania obliczeń podzielony na 6 metod. M1-M5 oraz EM. Algorytm załączam jako zdjecie. Metody w sposób uproszczony można opisać następująco:
  1. M0 – analiza liniowa, niezmieniona geometria - obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju, bez imperfekcji,
  2. M1 – analiza liniowa, niezmieniona geometria - obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju z uwzględnieniem redukcji z uwagi na zwichrzenie,
  3. M2 – analiza liniowa z uwzględnieniem wpływu przechyłowej imperfekcji - obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju z uwzględnieniem redukcji z uwagi na zwichrzenie i wyboczenie (dla słupów współczynnik długości wyboczeniowej = 1,0),
  4. M3 – analiza nieliniowa (II rzędu) z uwzględnieniem wpływu przechyłowej imperfekcji -  obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju z uwzględnieniem redukcji z uwagi na zwichrzenie i wyboczenie (dla słupów współczynnik długości wyboczeniowej = 1,0),
  5. M4 – analiza nieliniowa (II rzędu) z uwzględnieniem wpływu przechyłowej imperfekcji  oraz łukowych imperfekcji elementów (od wyboczenia) -  obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju z uwzględnieniem redukcji z uwagi na zwichrzenie,
  6. M5 – analiza nieliniowa (II rzędu) z uwzględnieniem wpływu przechyłowej imperfekcji  oraz imperfekcji elementów (od wyboczenia i zwichrzenia)-  obliczanie nośności na podstawie nośności przekroju
  7. EM – klasyczna metoda elementów wydzielonych z uwzględnieniem współczynników wyboczeniowych i zwichrzeniowych – jej stosowanie może być ograniczane załącznikiem krajowym.
Następnie w eurokodzie przedstawiono metody uwzględniania imperfekcji w modelu:
  1. Pkt 7.3.2 – imperfekcje przechyłowe,
  2. Pkt 7.3.3.1 – imperfekcje łukowe odzwierciedlające wyboczenie
  3. Pkt 7.3.3.2 – imperfekcje łukowe odzwierciedlające zwichrzenie
  4. Pkt 7.3.6 – imperfkecje bazujące na postaciach z LBA – pozwalające na zastąpienie imperfekcji z pkt 7.3.2 i 7.3.3.1 kształtem wyboczenia uzyskanym z analizy LBA.
W związku z przedstawieniem algorytmu chciałbym poruszyć temat jego stosowania za pomocą Axisa. Z uwagi, że podobny algorytm można było wywnioskować z dotychczasowego EC, myślę, że moje pytania będą aktualne i dla I generacji eurokodu stalowego jak i dla II generacji.

Po pierwsze, czy przywołane metody interpretujecie podobnie?

Po drugie jak podchodzicie do wykonywania tak scharakteryzowanych analiz w Axisie?
  1. M0, M1 i EN – nie wymagają ingerencji w geometrię i wymiarowanie można przeprowadzić w module do stali.
  2. M2 i M3 – można w prosty sposób zastosować imperfekcję przechyłową jako przypadek obciążenia
  3. M4 i M5 – zastanawiają mnie najbardziej pod kątem implementacji imperfekcji
    1. W M4 – można skorzystać z możliwości wprowadzenia postaci LBA jako przypadku obciążenia zmieniającego pierwotną geometrię i obliczyć wartość amplitudy zgodnie z pkt 7.3.6.
    2. M5 – właśnie, co z M5?
      1. Wprowadzanie imperfekcji zwichrzeniowej jako obciążenie równomiernie rozłożone pkt 7.3.3.2 wydaje się bardzo pracochłonne. Chyba, że ograniczyć się do przykładania obciążeń tylko po „słabszym” kierunku danego przekroju.
      2. Można by zastosować element 7dof,  przeprowadzić LBA, jednak eurokod nie podaje metod na obliczenie amplitudy dla imperfekcji uwzględniającej zwichrzenie.
 Co o tym myślicie?