Design Example-Beam Compact Section | Bending | Beam (Structure)

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Beam compact design as per BS Code
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    A single copy of this Steel Construction Institute publication is licensed to on This is an uncontrolled copy This is an uncontrolled copy. Ensure use of the most current version of this document by searching the Construction Information Service at www.tionestop.com    Li c e n s ed  c o p y :k v a e r n e r p r o c e s s ,  K V A E R N E R  P R O C E S S  U K  L T D , 08/02/2008 ,  U n c o n t r oll ed  C o p y ,  ©  S C I kvaernerprocess KVAERNER PROCESS UK LTD 08/02/2008  The Steel onstruction Institute Job No. CDS 153 Sheet 1 of 10 Rev Job Title Example no. 16 Subject Beam subject to combined biaxial bending and compression (compact section) Made by MDH Date Jun 2003 Silwood Park, Ascot, Berks SL5 7QN Telephone: (01344) 623345 Fax: (01344) 622944 CALCULATION SHEET Client SCI Checked by ASM Date Oct 2003 89   16 Beam subject to combined biaxial bending and compression (compact section) 16.1 Introduction The beam shown in Figure 16.1 is subject to axial compression applied at its ends, a vertical point load at mid-span and a horizontal uniformly distributed load out of  plane. The beam is restrained against lateral movement and torsion at its mid-span by a secondary beam, but is otherwise unrestrained. It is assumed that the beam is pinned at its ends in the major and minor axis directions. Design the beam in S355 steel for the loading shown below. Two solutions are presented; the full calculation and the Blue Book approach. 300300BCA   600   Figure 16.1 16.1.1 Loading (factored) Factored compression force  F  c  = 300 kN Major axis point load W   = 100 kN Major axis distributed load w  = 2 kN/m (assumed self-weight) Minor axis distributed load w = 3 kN/m 16.1.2 Bending moment and shear force Major axis The shear force and bending moment diagrams for major axis bending are as shown in Figure 16.2. Maximum moment occurs at the centre: 48 2 WLwL M   +=   40.6100 80.60.2 2 ×+×=  = 159 kNm Shear force at the ends: 22 ve W wL F   +=   210020.60.2 +×=  = 56 kN Shear force at the centre: 2 vevc wL F  F   −=   = 50 kN Steelwork design guide to BS 5950-1:2000 Volume 2: Worked examples (2003 Edition)     T   h   i  s  m  a   t  e  r   i  a   l   i  s  c  o  p  y  r   i  g   h   t  -  a   l   l  r   i  g   h   t  s  r  e  s  e  r  v  e   d .   R  e  p  r  o   d  u  c  e   d   f  o  r   I   H   S   T  e  c   h  n   i  c  a   l   I  n   d  e  x  e  s   L   t   d  u  n   d  e  r   l   i  c  e  n  c  e   f  r  o  m    T   h  e   S   t  e  e   l   C  o  n  s   t  r  u  c   t   i  o  n   I  n  s   t   i   t  u   t  e  o  n   1   5   /   8   /   2   0   0   5    T  o   b  u  y  a   h  a  r   d  c  o  p  y  v  e  r  s   i  o  n  o   f   t   h   i  s   d  o  c  u  m  e  n   t  c  a   l   l   0   1   3   4   4   8   7   2   7   7   5  o  r  g  o   t  o   h   t   t  p  :   /   /  s   h  o  p .  s   t  e  e   l   b   i  z .  o  r  g   /  Li c e n s ed  c o p y :k v a e r n e r p r o c e s s ,  K V A E R N E R  P R O C E S S  U K  L T D , 08/02/2008 ,  U n c o n t r oll ed  C o p y ,  ©  S C I  Example 16 Biaxial bending and compression (compact section) Sheet 2 of 10 Rev 90   ADB30003000100 kN2 kN/m6000300 kN300 kN50565650159Shear forces kNBending moments kNmFactored loads   Figure 16.2 Major axis bending   Minor axis The shear force and bending moment diagrams for minor axis bending are as shown in Figure 16.3. AD30003000300 kN300 kN3 kN/m3.385.635.633.383.381.891.896000BShear forces kNBending moments kNmFactored loads   Figure 16.3 Minor axis bending   Maximum moment occurs at the central support: 8 2 wL M   =  = 80.30.3 2 ×  = 3.38 kNm From the shear force diagram, the maximum shear force also occurs at the central support.  F  v = 5.63 kN Steelwork design guide to BS 5950-1:2000 Volume 2: Worked examples (2003 Edition)     T   h   i  s  m  a   t  e  r   i  a   l   i  s  c  o  p  y  r   i  g   h   t  -  a   l   l  r   i  g   h   t  s  r  e  s  e  r  v  e   d .   R  e  p  r  o   d  u  c  e   d   f  o  r   I   H   S   T  e  c   h  n   i  c  a   l   I  n   d  e  x  e  s   L   t   d  u  n   d  e  r   l   i  c  e  n  c  e   f  r  o  m    T   h  e   S   t  e  e   l   C  o  n  s   t  r  u  c   t   i  o  n   I  n  s   t   i   t  u   t  e  o  n   1   5   /   8   /   2   0   0   5    T  o   b  u  y  a   h  a  r   d  c  o  p  y  v  e  r  s   i  o  n  o   f   t   h   i  s   d  o  c  u  m  e  n   t  c  a   l   l   0   1   3   4   4   8   7   2   7   7   5  o  r  g  o   t  o   h   t   t  p  :   /   /  s   h  o  p .  s   t  e  e   l   b   i  z .  o  r  g   /  Li c e n s ed  c o p y :k v a e r n e r p r o c e s s ,  K V A E R N E R  P R O C E S S  U K  L T D , 08/02/2008 ,  U n c o n t r oll ed  C o p y ,  ©  S C I  Order before 31st August 2005 to receive 15% discount off any SCI publication in the 2004/05 Edition of the SCI Publication Catalogue FREE postage & packing within the UK Fire DesignConnectionsPortal Frame Design Architectural DesignCommentaries to Standards Steelwork design guide to BS 5950-1:2000 Volume 2: Worked examples (2003 Edition)     T   h   i  s  m  a   t  e  r   i  a   l   i  s  c  o  p  y  r   i  g   h   t  -  a   l   l  r   i  g   h   t  s  r  e  s  e  r  v  e   d .   R  e  p  r  o   d  u  c  e   d   f  o  r   I   H   S   T  e  c   h  n   i  c  a   l   I  n   d  e  x  e  s   L   t   d  u  n   d  e  r   l   i  c  e  n  c  e   f  r  o  m    T   h  e   S   t  e  e   l   C  o  n  s   t  r  u  c   t   i  o  n   I  n  s   t   i   t  u   t  e  o  n   1   5   /   8   /   2   0   0   5    T  o   b  u  y  a   h  a  r   d  c  o  p  y  v  e  r  s   i  o  n  o   f   t   h   i  s   d  o  c  u  m  e  n   t  c  a   l   l   0   1   3   4   4   8   7   2   7   7   5  o  r  g  o   t  o   h   t   t  p  :   /   /  s   h  o  p .  s   t  e  e   l   b   i  z .  o  r  g   /  Li c e n s ed  c o p y :k v a e r n e r p r o c e s s ,  K V A E R N E R  P R O C E S S  U K  L T D , 08/02/2008 ,  U n c o n t r oll ed  C o p y ,  ©  S C I
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