- Navržený přípoj lze aplikovat na všechny vybrané uzly v konstrukci
- Polohu přípoje lze zadat v záložce 'Základní údaje' v dialogu addonu
- Posouzení se provádí u všech přípojů v konstrukci a po výpočtu je možné zobrazit výsledky na všech přípojích
- V tabulce se zobrazí výsledky pro jednotlivé přípoje, každý přípoj je posouzen a lze ho uložit samostatně
Komplexní přípoj horizontálních nosníků na sloup a připojení výztužných diagonál.
Model přípoje byl namodelován s přibližně 50 komponentami. Model byl vytvořen podle příkladu použití v reálné konstrukci.
SHAPE-THIN stanoví průřezové charakteristiky a napětí u libovolných otevřených, uzavřených, spojených nebo nesouvislých průřezů.
- průřezové charakteristiky
- Celková plocha A
- Smykové plochy Ay, Az, Au a Av
- Poloha těžiště yS , zS
- momenty plochy 2 stupně Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip, M
- Poloměry setrvačnosti iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Sklon hlavních os α
- Tíha průřezu G
- Obvod průřezu U
- torzní konstanty plochy stupně IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Poloha středu smyku yM , zM
- Výsečové konstanty Iω,S, Iω,M nebo Iω,D pro příčné omezení
- Max/min průřezové moduly Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M s polohami
- Stabilitní parametry ru, rv, rM,u, rM,v
- Redukční součinitel λM
- Plastické průřezové charakteristiky
- Normálová síla Npl,d
- Smykové síly Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Ohybové momenty Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Průřezové moduly Wpl,y, Wpl,z, Wpl,u, Wpl,v
- Smykové plochy Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Poloha os plochy fu, fv,
- Zobrazení elipsy setrvačnosti
- Statické momenty
- Plošné momenty prvního stupně Su, Sv, Sy, Sz s polohou maxima a určením smykového toku
- Výsečové souřadnice ωM
- momenty plochy Sω,M
- Plochy ohraničené střednicí Am
- Napětí
- Normálová napětí σx od normálové síly, ohybových momentů a deplanačního bimomentu
- Smyková napětí τ od smykových sil a také od primárních a sekundárních krouticích momentů
- Srovnávací napětí σv s upravitelným součinitelem pro smyková napětí
- Využití vzhledem k mezním napětím
- Napětí na okrajích prvku nebo na střednicích
- Napětí v koutových svarech
- Vyztužující systémy
- Průřezové charakteristiky nesouvislých průřezů (jádra výškových budov, složené profily)
- Smykové síly vyztužujícího systému vlivem ohybu a kroucení
- Plastické posouzení
- Posouzení plastické únosnosti se stanovením součinitele zvětšení αpl
- Posouzení poměrů (c/t) metodou el-el, el-pl nebo pl-pl podle DIN 18800
Nejdříve se rozhodující posouzení styčníků uspořádají do skupin a zobrazí se v prvním okně výsledků se základní geometrií styčníku. V ostatních tabulkách výsledků lze vidět všechny základní detaily posouzení, jako je únosnost kotev, napětí ve svarech a další.
Rozměry, údaje o materiálech a svary, které jsou důležité pro vytvoření spoje, jsou okamžitě viditelné a lze je vytisknout. Přípoje je možné zobrazit v modulu RF-/JOINTS Steel - Column Base nebo v modelu RFEM/RSTAB.
Všechny obrázky lze zahrnout do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB nebo přímo vytisknout. Díky přizpůsobenému výstupu je možná optimální vizuální kontrola již ve fázi návrhu.
U obdélníkových průřezů můžete obvykle dosáhnout přímého spoje pomocí svarů. Stejným způsobem tak můžete napojit i na jiné průřezy. Dále vám mohou pomoci další komponenty, jako např. čelní desky, připojit obdélníkové průřezy k jiným konstrukčním prvkům.
Ocelové šroubové spoje s přípojnými plechy na konstrukci přístřešku.
Stáhněte si model pro statickou analýzu a otevřete ho v MKP programu RFEM 6 a addonu Ocelové přípoje.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost posuzovat přípoje prutů se složenými průřezy. Dále můžete provádět posouzení přípojů pro téměř všechny tenkostěnné průřezy z databáze programu RFEM.
K názornému videuPosouzení rámového spoje s náběhy a vyztuženými pruty. U přípoje byla provedena analýza napětí a stability s boulením. Pro zobrazení výsledků boulení byl přípoj převeden na samostatný model.
Rozsah funkcí programu je obrovský: Stanovuje síly ve šroubech pomocí konečně-prvkového modelu a automaticky je vyhodnocuje. Addon provádí posouzení únosnosti šroubů pro případy porušení tahem, smykem, otlačením a protlačením podle normy a přehledně zobrazí všechny požadované součinitele.
Chcete provést posouzení svarů? Svary se modelují jako pružně-plastické plošné prvky a napětí v nich se načtou z konečně-prvkového modelu. Kritéria plasticity jsou nastavena tak, aby odpovídala porušení podle AISC J2-4, J2-5 (zkouška odolnosti svarů) a J2-2 (zkouška pevnosti základního kovu). Posouzení lze provést s dílčími součiniteli spolehlivosti vybrané národní přílohy pro EN 1993-1-8.
Plechy spoje se posuzují plasticky porovnáním stávajícího plastického přetvoření s přípustným plastickým přetvořením. Standardní nastavení je 5 % podle EN 1993-1-5, příloha C, i pro AISC 360, ale může být také zadáno jako uživatelsky.
Veškeré výsledky lze snadno vyhodnotit v číselné a grafické podobě. Pro grafické znázornění jsou k dispozici nástroje pro výběr, které umožňují podrobné prohlížení výsledků.
Tiskový protokol odpovídá vysokým standardům programů RFEM a rstab/rstab-9/co-je-rstab RSTAB. Úpravy se automaticky aktualizují.
- Mnoho předdefinovaných komponent: Ermöglicht die einfache Eingabe typischer Verbindungssituationen, wie z. B. Endplatten, Winkel, Stegplatten, Grundplatten, eingesetzte Elemente und Versteifungen
- Universell einsetzbare Basiskomponenten (Platten, Schweißnähte, Bolzen, Hilfsebenen) zur Eingabe komplexer Verbindungssituationen
- Grafické zobrazení geometrie spoje, které se aktualizuje souběžně se zadáním
- Die im Add-on enthaltene Stahlverbindungsvorlage ermöglicht die Auswahl verschiedener Verbindungstypen und deren Anwendung auf Ihr Modell
- Große Auswahl an Querschnittsformen: Umfasst I-Profile, Kanalprofile, Winkel, T-Profile, zusammengesetzte Querschnitte, RHS (rechteckige Hohlprofile) und dünnwandige Profile
- In der Vorlage stehen Verbindungen aus drei Kategorien zur Verfügung: Starr, Gelenkig, Fachwerk
- Automatische Anpassung der Verbindungsgeometrie, auch bei nachträglicher Bearbeitung der Bauteile, aufgrund der relativen Anordnung der Komponenten zueinander
Program SHAPE-THIN počítá všechny příslušné průřezové charakteristiky včetně plastických mezních sil a momentů. Překrývající se plochy se zohledňují realisticky. U průřezů, které se skládají z různých materiálů, stanoví SHAPE-THIN účinné průřezové charakteristiky vzhledem k referenčnímu materiálu.
Kromě analýzy napětí pružno-pružně lze provést plastické posouzení včetně interakce vnitřních sil u libovolných tvarů průřezů. Plastické posouzení se zohledněním interakce se provádí simplexovou metodou. Jako podmínku plasticity lze zvolit teorii podle Trescy nebo von Misese.
Program SHAPE-THIN provádí klasifikaci průřezů podle EN 1993-1-1 a EN 1999-1-1. U ocelových průřezů třídy 4 stanoví program účinné šířky nevyztužených nebo podélně vyztužených panelů podle EN 1993-1-1 a EN 1993-1-5. U hliníkových průřezů třídy 4 počítá program účinné tloušťky podle EN 1999-1-1.
Pro posouzení mezních hodnot (c/t) lze v programu zvolit metodu el-el, el-pl nebo pl-pl podle DIN 18800. Přitom se (c/t) pole prvků ve stejném směru rozpoznají automaticky.
V programu RFEM 6 je nyní k dispozici posouzení ocelových prutů tvarovaných za studena podle AISI S100-16 / CSA S136-16. Posouzení lze aktivovat zvolením normy „AISC 360“ nebo „CSA S16“ pro addon Posouzení ocelových konstrukcí. „AISI S100“ nebo „CSA S136“ jsou pak automaticky vybrány pro posouzení oceli tvarované za studena.
Pro výpočet pružného vzpěrného zatížení prutu používá RFEM přímou pevnostní metodu (DSM). Přímá pevnostní metoda nabízí dva typy řešení, numerické (metoda konečných pásů) a analytické (specifikace). Charakteristickou křivku (signaturu) FSM a tvary vybočení lze zobrazit v dialogu pro Průřezy.
- 002090
- Obecné
- Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RFEM 6
- Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RSTAB 9
Výpočet vázaného kroucení provedete na celém systému. Přitom zohledníte přídavný 7. stupeň volnosti pro výpočet prutů. Automaticky se tak uvažují tuhosti připojených konstrukčních prvků. Není tudíž třeba definovat náhradní tuhosti ani podporové podmínky u dílčích systémů.
Vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením pak můžete použít v addonech pro posouzení. Deplanační bimoment a sekundární krouticí moment se zohledňují v závislosti na materiálu a zvolené normě. Typicky se uplatňuje posouzení stability s účinky druhého řádu a s imperfekcemi v ocelových konstrukcích.
Věděli jste, že...? Použití se neomezuje pouze na tenkostěnné ocelové průřezy. Možný je také výpočet kritického momentu při klopení dřevěných nosníků s masivním průřezem.
- Výsledky posouzení přípojů lze vložit do tiskového protokolu.
- Při vytváření nového tiskového protokolu je třeba vybrat položky z addonu Ocelové přípoje
- Pomocí nástroje 'Tisk grafiky do tiskového protokolu' lze do protokolu vkládat obrázky s výsledky přípojů včetně ovládacího panelu.
- Tiskový protokol obsahuje údaje o komponentách přípoje, parametry posouzení, výsledky a obrázky
Pro kloubové patky sloupů jsou k dispozici čtyři různé spoje patní desky:
- Jednoduchá základová patka
- Zúžená základová patka
- Základová patka pro obdélníkové duté profily
- Základová patka pro kruhové duté profily
Pro vetknuté patky sloupů je k dispozici pět různých návrhových variant I-profilů:
- Patní deska sloupu bez výztuh
- Patní deska sloupu s výztuhami ve středu pásnic
- Patní deska sloupu s výztuhami na obou stranách sloupu
- Patní deska s U-profily
- Kalichový základ
U všech spojů je patní deska přivařená po celém obvodu průřezu sloupu. Kotvy jsou zabetonovány v základu. K dispozici jsou kotvy o průměrech M12 - M42 s třídami pevnosti oceli 4.6 - 10.9. Horní a dolní strana kotev může být opatřena kruhovými nebo obdélníkovými podložkami pro lepší rozdělení zatížení nebo ukotvení. Dále je možné zvolit použití přímých tyčových kotev, přímých žebrovaných tyčových kotev nebo kotevních šroubů s hlavou.
Materiál a tloušťka patní desky včetně rozměrů a materiálu základu (patky sloupu) je libovolně nastavitelná. Dále lze definovat vyztužení okraje základu. Pro lepší přenos smykových sil je možné zadat smykovou zarážku na spodní straně patní desky.
Smykové síly se přenášejí pomocí této zarážky nebo pomocí kotev či třením. Uvedené možnosti přenosu se mohou kombinovat.
Poté, co jsme v prvním vstupním dialogu vybrali typ ukotvení a návrhovou normu, je třeba v dialogu 1.2 zadat uzel, který se má převzít z programu RFEM/RSTAB, a u kterého se má posoudit ukotvení patky.
Průřez a materiál sloupu lze zadat také ručně. V dalších vstupních tabulkách lze zadat parametry základního bodu, například Zatížení se převezme z programu RFEM/RSTAB nebo v případě ručního zadání přípoje zadáme zatížení.
- 002089
- Obecné
- Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RFEM 6
- Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RSTAB 9
- Zohlednění 7 lokálních směrů deformace (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) a 8 vnitřních sil (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) při výpočtu prutových prvků
- Lze použít v kombinaci se statickým výpočtem analýzy I., II. a III. řádu (přitom lze zohlednit také imperfekce)
- V kombinaci s addonem Stabilita konstrukce stanovení kritických součinitelů zatížení a vlastních tvarů pro případy se vzpěrem zkroucením a klopením
- Zohlednění čelních desek a příčných výztuh jako deplanačních pružin při výpočtu I-profilů s automatickým stanovením a grafickým zobrazením deplanační tuhosti
- Grafické zobrazení deplanace průřezu prutů v tvaru deformace
- Úplná integrace do programů RFEM a RSTAB
Program SHAPE-THIN obsahuje rozsáhlou databázi různých typů válcovaných a parametrických průřezů. Ty lze dále kombinovat nebo doplňovat novými prvky. Bez problému lze modelovat i průřezy složené z různých materiálů.
Grafické nástroje a funkce umožňují modelovat složité tvary průřezů jako v CAD nástrojích Díky grafickým nástrojům lze mimo jiné snadno zadávat bodové prvky, koutové svary, oblouky, parametrické obdélníkové a kruhové průřezy, elipsy, eliptické oblouky, paraboly, hyperboly, linie typu Spline nebo NURBS. Lze také importovat DXF soubor a použít jej jako základ pro další modelování. Při modelování lze používat i vodicí linie.
Parametrické zadávání umožňuje zadávat údaje o konstrukci a zatížení v závislosti na určitých proměnných.
Prvky můžeme graficky rozdělovat nebo připojovat k jiným objektům. Program SHAPE-THIN prvky automaticky rozdělí a zajistí nepřerušený smykový tok pomocí nulových prvků. U nulových prvků můžeme definovat specifickou tloušťku, a tak regulovat přenos smyku.
V addonu Ocelové přípoje můžete klasifikovat tuhosti přípojů.
Pro vybrané vnitřní síly N, My a/nebo Mz jsou v tabulce kromě počáteční tuhosti uvedeny také mezní hodnoty pro kloubové a tuhé přípoje. Výsledná klasifikace se pak v tabulce zobrazuje jako "kloubový", "polotuhý" nebo "tuhý".
K názornému videuVýsledky analýzy deplanace se zobrazí v modulu RF-/STEEL EC3 a RF-/STEEL AISC obvyklým způsobem. Kromě dalších výsledků obsahují příslušné výstupní tabulky kritické deplanační a torzní hodnoty, vnitřní síly a shrnutí posouzení.
Grafické zobrazení vlastních tvarů (včetně deplanací) umožňuje realisticky vyhodnotit chování při vzpěru.
U komponent přípoje můžete posoudit, zda hrozí ztráta stability. K tomu je nutný addon Stabilita konstrukce pro RFEM 6.
Pro model přípoje se spočítá součinitel kritického zatížení pro všechny analyzované kombinace zatížení a zadaný počet vlastních tvarů. Nejmenší součinitel kritického zatížení se porovnává s mezní hodnotou 15 z normy EN 1993-1-1, kapitola 5. Kromě toho můžete mezní hodnotu uživatelsky upravit. Program vám dále graficky zobrazí jako výsledek stabilitní analýzy příslušné vlastní tvary.
Pro analýzu stability používá RFEM upravený plošný model, který cíleně rozpoznává lokální tvary boulení. Model stabilitní analýzy včetně výsledků můžete uložit a použít samostatně.
RF-/FRAME-JOINT Pro provádí následující posouzení podle EN 1993-1-8 nebo DIN 18800:
- Posouzení čelní desky příčle a příruby sloupu podle teorie plastických kloubů
- Posouzení šroubů na tah (včetně kontaktních sil)
- Posouzení šroubů na smyk
- Působení tahové síly ve stojině sloupu a ve stojině příčle
- Analýza vzpěru pro rohový plech
- Posouzení na smyk pro rohový plech
- Působení tlakové síly ve stojině sloupu a analýza vzpěru pro plech stojiny
- Je-li vyžadováno:
- Posouzení diagonální výztuhy
- výztuha stojiny
- Zesílení stojiny přiloženým plechem
- Působení tlakové síly v příčli
- Posouzení svarů
Nejdříve se rozhodující posouzení styčníků uspořádají do skupin a zobrazí se v prvním okně výsledků se základní geometrií styčníku. V ostatních tabulkách výsledků lze vidět všechny základní detaily posouzení, jako je únosnost otlačení, smyk, prokluz a další.
Rozměry, materiálové charakteristiky a svary důležité pro konstrukci spoje se okamžitě zobrazí a lze je přímo vytisknout. Spoje lze vizualizovat v přídavném modulu RF-/JOINTS Steel – Tower nebo přímo na RFEM/RSTAB modelu.
Všechny obrázky lze zahrnout do tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB nebo přímo vytisknout. Díky přizpůsobenému výstupu je možná optimální vizuální kontrola již ve fázi návrhu.
V addonu "Ocelové přípoje" lze zohlednit předpětí šroubů při výpočtu pro všechny komponenty. Předpětí lze snadno aktivovat pomocí zaškrtávacího políčka u parametrů šroubů a má vliv na analýzu napětí-přetvoření a také na analýzu tuhosti.
Předpjaté šrouby jsou speciální šrouby, které se používají v ocelových konstrukcích pro vyvolání vysoké svěrné síly mezi připojenými konstrukčními prvky. Tato svěrná síla vyvolává tření mezi konstrukčními prvky, což umožňuje přenos sil.
Funkčnost
Předepjaté šrouby se utahují určitým momentem, čímž se deformují a vzniká v nich tahová síla. Tato tahová síla se přenáší na připojené konstrukční prvky a vede k vysoké svěrné síle. Svěrná síla brání uvolnění spoje a zajišťuje spolehlivý přenos sil.
Výhody
- Vysoká únosnost: Předpjaté šrouby mohou přenášet velké síly.
- Malé deformace: Minimalizují deformace přípoje.
- Únavová pevnost: Jsou odolné proti únavě.
- Snadná montáž: Montáž a demontáž je poměrně snadná.
Analýza a posouzení
Výpočet předpjatých šroubů se provádí v programu RFEM pomocí konečně-prvkového analytického modelu generovaného addonem "Ocelové přípoje". Zohledňuje svěrnou sílu, tření mezi konstrukčními prvky, smykovou pevnost šroubů a únosnost konstrukčních prvků. Posouzení se provádí podle DIN EN 1993-1-8 (Eurokód 3) nebo podle americké normy ANSI/AISC 360-16. Vytvořený model spoje včetně výsledků lze uložit a použít jako samostatný model v programu RFEM.
- Pro nový model přípoje je třeba vybrat uzel z RFEM modelu
- Po výběru uzlu se pruty připojené k uzlu automaticky rozpoznají a přiřadí přípoji
- V okně pro přiřazení prutů vyberte ty, které budou přiřazeny k přípoji
- Vybrané pruty se zobrazí v náhledu vpravo
- Přípoje lze modelovat pro více uzlů konstrukce.
- Pro vybrané pruty nastavte podmínky podepření
- Souběžně se zadáním provádí program kontrolu správnosti, aby bylo možné rychle rozpoznat chybějící zadání nebo kolize.
- Bei einem Fehler erscheint eine Fehlermeldung, die das Problem beschreibt.
- Posouzení komponent spoje se provádí podle AISC 360-16 a Eurokódu EN 1993-1-8.
- Po aktivaci addonu je třeba v dialogu "Zatěžovací stavy a kombinace" aktivovat návrhové situace pro ocelové přípoje.
- Pro posouzení stability spoje (boulení) je nutný addon "Stabilita konstrukce".
- Výpočet lze spustit z tabulky nebo pomocí ikony v horní liště.
Úspěšné posouzení je založeno na kontrole správnosti geometrických podmínek.
RF-/HSS provádí výpočty pro následující posouzení:
- Porušení povrchu pásnice u pásových prutů vlivem normálové síly
- Porušení smykem u pásových prutů vlivem normálové síly
- Porušení diagonály vlivem normálové síly
- Prolomení smykem vlivem normálové síly
- Modelování průřezu pomocí prvků, profilů, oblouků a bodových prvků
- Rozšiřitelná databáze vlastností materiálů, mezí kluzu a mezních napětí
- Průřezové charakteristiky otevřených, uzavřených nebo nesouvislých průřezů
- Ideální průřezové charakteristiky profilů složených z různých materiálů
- Stanovení napětí v koutových svarech
- Analýza napětí včetně posouzení na volné a vázané kroucení
- Posouzení poměrů (c/t) tlačených částí
- Účinné průřezy podle
- EN 1993-1-5 (včetně podélně vyztužených částí stěn podle čl. 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Klasifikace podle
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Rozhraní na MS Excel pro import a export tabulek
- Výstupní protokol