Přípoje s deskou na stojině: Teorie a příklad použití

Tipy & triky

Tento text byl přeložen Google překladačem Zobrazit původní text
Posouzení kosterního nosníku podle AISC Design Guide 9 se zobrazí na základě ověřovacího příkladu. Posouzení se provádí pomocí přídavného modulu RF-STEEL AISC a modulu RF-STEEL Warping Torsion se 7 stupni volnosti.

Následující příklad posouzení odpovídá H.6 v příkladech posouzení AISC V15.0 [1] .

Údaje o modelu

V našem příkladu je nosník W10x49 vyroben z programu ASTM A992 s rozpětím 15 ft plně zatížen excentrickými zatíženími ve středu. Zatížení působí s excentricitou 6 in. Excentricitu zatížení působí torzní moment.

Zatěžovací stav 1 Mrtvý (vlastní tíha)

Obr. 01 - Zatěžovací stav 1

Zatěžovací stav 2 naživo (proměnné zatížení)

Obr. 02 - Zatěžovací stav 2

Pro LRFD a ASD se vytvoří vždy jedna kombinace zatížení.

Kombinace zatížení 1: 1,20 LC1 + 1,60 LC2

Obr. 03 - Kombinace zatížení 1 Podle LRFD

Kombinace zatížení 2: 1.0 LC1 + 1.0 LC2

Obr. 04 - Kombinace zatížení 2 Podle ASD

Vzhledem k tomu, že posouzení v modulu RF-STEEL Warping Torsion je určeno pro sady prutů, je třeba vytvořit sadu prutů.

Návrh v modulu RF-STEEL AISC s váhovým kroucením RF-STEEL

V případě posouzení 1 se posouzení provede podle LRFD 2016. Kombinace zatížení 1 se pak vybere pro posouzení a sada prutů se vybere. V sekci "Detaily" → "Vázané kroucení" se aktivuje analýza kroucení v kroucení. K dispozici jsou různé možnosti pro zadání zatížení a metodu analýzy.

Výpočet by se měl pro srovnání provést ručně lineárně podle lineární statické analýzy a zatížení působit na horní pásnici. Následující tabulka lze potvrdit až do vstupní tabulky "1.8 Uzlové podpory". Zde je třeba definovat uzlové podpory. Spolu s prutovými klouby vytvářejí hraniční podmínky ke stanovení součinitele kritického zatížení. Uzlové podpory lze graficky zkontrolovat v částečném pohledu. Pro zohlednění nosníku při posouzení se počítají s dvěma bočními a kroucení.

Obr. 05 - Zadání uzlových podpor

Výpočet lze následně provést.

Vyhodnocení výsledků a srovnání

Po výpočtu se zobrazí součinitel kritického zatížení i jednotlivé napětí. Určený tvar můžeme otevřít v samostatném okně a v grafickém zobrazení lze stanovit hraniční podmínky.

Obr. 06 - Tvar obrázku v částečném zobrazení

Pokud je rozhodnuto o klopení, je mezní mez kluzu F n automaticky zredukováno. Ve vzorovém příkladu by klopení nebylo rozhodující a klopení materiálu A992 s F y 50 ksi bylo aplikováno.

Při porovnání s příkladem ověření se vychází z toho, že stejné směrodatné body RF-STEEL AISC Warping Torsion se považují za rozhodující a proto se v tabulce objevují.

Pro posouzení podle LRFD se vypočítá normálové napětí 28,531 ksi pro napěťový bod 1, který je uveden v manuálním výpočtu příkladu ověření 28,0 ksi.

Obr. 07 - Normálová napětí v bodech působení podle LRFD

Posouzení smykového napětí na podloží vede k celkovému smykovému napětí 11,282 ksi ve srovnání s manuálním výpočtem 11,4 ksi.

Obr. 08 - Smyková napětí podle bodu řešení podle LRFD

Posouzení lze provést podle ASD stejně jako v předchozích krocích. Maximální normálové napětí pro posouzení podle ASD se při středním rozpětí stanoví na napětí 27,293 ksi. Manuální výpočet odpovídá 26,9 ksi. Maximální smykové napětí na stojině u podpory je stanoveno v modulu RF-STEEL Warping Torsion s 7,522 ksi, ruční výpočet je 7,56 ksi.

Závěr

Posouzení je možné pro tento příklad ověření. Výpočet podle deformačního posouzení kroucením o 7 stupních volnosti umožňuje nákladově efektivní posouzení konstrukčních prvků s rizikem vázaného kroucení podle Průvodce posouzení 9 [2] AISC.

Klíčová slova

AISC vázané kroucení

Literatura

[1]   AISC: Design Examples - Companion to the AISC Steel Construction Manual - Version 15.0. Chicago: AISC, 2017
[2]   Seaburg, P. A.; Carter, C. J.: Design Guide 9: Torsional Analysis of Structural Steel Members. Chicago: AISC, 1997
[3]   ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RFEM Ocelové a hliníkové konstrukce
RF-STEEL AISC 5.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle americké normy ANSI/AISC 360

Cena za první licenci
1 480,00 USD
RFEM Ocelové a hliníkové konstrukce
RF-STEEL Warping Torsion 5.xx

Rozšíření modulu RF-STEEL EC3 a RF-STEEL AISC

Analýza klopení a prostorového vzpěru obecnou metodou s analýzou vázaného kroucení

Cena za první licenci
850,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
RSTAB Ocelové a hliníkové konstrukce
STEEL AISC 8.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle americké normy ANSI/AISC 360

Cena za první licenci
1 480,00 USD
RSTAB Ocelové a hliníkové konstrukce
STEEL Warping Torsion 8.xx

Rozšíření modulu STEEL EC3 a RF-STEEL AISC

Analýza klopení a prostorového vzpěru obecnou metodou s analýzou vázaného kroucení

Cena za první licenci
850,00 USD