Posouzení deskových nosníků podle AISC 360-16 v programu RFEM 6

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem

Zobrazit původní text

Deskový nosník představuje hospodárnou volbu pro velkorozponové konstrukce. Ocelový deskový nosník s I-profilem má obvykle stojinu vysokou pro maximalizaci smykové únosnosti a oddělení pásnic, ale tenkou pro minimalizaci vlastní tíhy. Vzhledem k vysokému poměru výšky k tloušťce (h/tw ) mohou být pro vyztužení štíhlé stojiny zapotřebí příčné výztuhy.

V programu RFEM 6 lze použít možnost Příčné výztuhy prutů pro přidání požadovaných výztuh po délce prutu. Zvýšenou smykovou pevnost od výztuhy lze zohlednit v addonu Posouzení ocelových konstrukcí.

AISC sekce G2 „Pruty tvaru I a U-profily“[1] je rozdělena do tří částí:

  • G2.1 Smyková únosnost stojin bez zatížení tahovým polem
  • G2.2 Smyková únosnost vnitřních stojin s a/h ≤ 3 se zohledněním účinku tahového pole
  • G2.3 Příčné výztuhy

Co je to účinek tahového pole?

Účinek tahového pole je jev, kdy je stojina plošného nosníku navržena tak, aby vykazovala značnou pevnost po boulení. Ve stavu po vybočení je stojina ještě schopna přenášet působící zatížení v tahu.

Tahové zatížení lze u vnitřních panelů zohlednit pouze tehdy, pokud a/h nepřekračuje 3,0 (AISC článek G2.2), kde a je světlá vzdálenost mezi výztuhami a h je světlá vzdálenost mezi pásnicemi.

Příklad použití

Příklady G.8A a G.8B v příkladech posouzení podle AISC 2016 [2] slouží k porovnání smykové pevnosti získané z modelu v programu RFEM. Nosník je 17 m dlouhý, 1 m hluboký, s 1,5 in tloušťkou x 16 v širokých pásnicích a 5/16 v silnou stojinou. Tlaková pásnice je spojitě vyztužena, což naznačuje, že posouzení klopení (klopení) lze v programu deaktivovat.

Složený nosník lze vytvořit s typem průřezu 'Parametrický - tenkostěnný' a 'Svařovaný'.

1) Zkontrolujte, zda jsou nutné příčné výztuhy podle AISC, čl. G2.3

Příčné výztuhy nejsou nutné, pokud je splněna jedna z následujících podmínek.

  • h/tw je menší než 2,46 √(E/Fy )

33,0 in/0,3125 in = 105,6 je větší než 2,46*√(29 000 ksi/36 ksi) = 69,82

  • Požadovaná pevnost ve smyku je menší než dostupná pevnost.

Jak ukazuje posouzení GG6100, požadovaná smyková pevnost (175,8 kips) je větší než dostupná smyková pevnost (149,4 kips).

Protože není splněna ani jedna z výše uvedených podmínek, jsou zapotřebí příčné výztuhy.

2) Stanovte vzdálenost výztuh

Tabulky 3-16a, 3-16b a 3-16c v manuálu AISC pro ocelové konstrukce [3] jsou užitečné pro stanovení požadované vzdálenosti výztuh na základě poměru h/tw a požadovaného napětí. Alternativně lze pro stanovení vzdálenosti použít iterační metodu pokus-omyl.

V tomto příkladu se pro čelní desku použije vzdálenost 42. Požadovanou smykovou únosnost v tomto místě lze snadno stanovit pomocí nástroje 'Průběhy výsledků pro vybraný prut'. Na konci prvního pole Vz = 153,8 kips překračuje dostupnou pevnost = 149,4 kips. Proto je také přidáno druhé pole s rozestupem 90. Třetí panel není nutný, protože V = 106,8 kips je menší než 149,4 kips.

3) Přidat 'Příčné výztuhy prutů' uvedené v sekci 'Typy pro pruty' v programu RFEM

K dispozici je několik typů výztuh. V tomto příkladu použijeme „Čelní plech“ na začátku a na konci prutu. Pro mezilehlé výztuhy se použije možnost „Rovný“. Pro každou výztuhu je zadáno umístění, materiál a velikost. Možnost 'Zohlednit výztuhu' je k dispozici od aktivace addonu Posouzení ocelových konstrukcí. Tuto volbu lze zapnout a vypnout, aby se zohlednil vliv každé jednotlivé výztuhy na posouzení. Pro 'Čelní desku' lze výztuhu považovat za 'Netuhé' nebo 'Tuhé'. 'Netuhé' se vybere, pokud nelze pro čelní panel zohlednit zatížení tahovým polem.

Výsledná deplanační pružina se spočítá automaticky. Bez přídavného modulu se však při analýze neuvažuje ( 7 DOF)]]. Příčné výztuhy nemají žádný vliv na tuhost při výpočtu se 6 stupni volnosti.

4) Smyková únosnost v addonu Posouzení ocelových konstrukcí

Jak je uvedeno v kapitole G2.2, lze použít větší jmenovitou pevnost ve smyku z článku G2.1 (bez působení tahového pole) a z článku G2.2 (zohlednění působení tahového pole). Obě podmínky se kontrolují v addonu Posouzení ocelových konstrukcí v sekci Posouzení GG6100.

5) Požadavky na příčné výztuhy podle AISC, čl. G2.3 [1]

Kromě posouzení únosnosti prutu ve smyku se v posudku GG6130 ověřuje:

  • Poměr šířky k tloušťce výztuhy (AISC rov. G2-12)
  • Moment setrvačnosti výztuhy (rovnice AISC G2-13)

Pomocí volby 'Příčné výztuhy prutů' lze v programu RFEM zohlednit vyztužené stojiny deskových nosníků.

Autor

Cisca Tjoa, PE

Cisca Tjoa, PE

Inženýrka technické podpory

Paní Cisca Tjoa je zodpovědná za technickou podporu zákazníkům a další vývoj programů pro severoamerický trh.

Klíčová slova

AISC Příčná výztuha Vyztužená stojina Deskový nosník Vazník Ocelový nosník Posouzení na smyk

Literatura

[1]   ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings
[2]   AISC. (2017). Design Examples - Companion to the AISC Steel Construction Manual - Version 15.0. Chicago.
[3]   AISC Steel Construction Manual, 15th Edition

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 532x
  • Aktualizováno 16. listopadu 2023

Kontakt

Kontakt na Dlubal Software

Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.

+420 227 203 203

[email protected]

Online Školení | česky

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 28. února 2024 9:00 - 11:30 CET

Přípoje s kruhovými dutými průřezy v programu RFEM 6

Spoje s kruhovými dutými profily v programu RFEM 6

Webinář 29. února 2024 14:00 - 15:00 CET

Online Školení | česky

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 20. března 2024 9:00 - 11:30 CEST

Pokročilá statická analýza s RFEM 6 Python API

Pokročilá statická analýza s Python API v programu RFEM 6

Webinář 26. března 2024 14:00 - 15:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do statiky prutů

Online školení 10. dubna 2024 16:00 - 19:00 CEST

RSECTION 1 | Studenti | Úvod do pevnosti a pružnosti

Online školení 17. dubna 2024 16:00 - 17:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do MKP

Online školení 24. dubna 2024 16:00 - 19:00 CEST

RFEM 6
Hala s obloukovou střechou

Hlavní program

3D MKP program nové generace slouží ke statickým výpočtům prutů, ploch a těles.

Cena za první licenci
4 650,00 EUR
RFEM 6

Steel Design for RFEM 6

Posouzení

Addon Posouzení ocelových konstrukcí provádí posouzení únosnosti a použitelnosti ocelových prutů podle různých norem.

Cena za první licenci
2 850,00 EUR