Téma:
Analýza kroucení podle AISC DG 9 s addonem 7 stupňů volnosti
Komentář:
Podle AISC Design Guide 9, čl. 4.1 [1] je třeba u otevřených průřezů namáhaných deplanací zohlednit následující napětí v kroucení:
Popis:
- Smykové napětí od prostého kroucení (rovnice 4.1)
- Smykové napětí od deplanace (rovnice 4.2a)
- Normálové napětí od deplanace (rovnice 4.3a)
Kromě napětí v kroucení je třeba zohlednit také ohybová a smyková napětí (rovnice 4.5 a 4.6) od rovinného ohybu a normálové zatížení (rovnice 4.7).
Pomocí
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti)
, tato napětí lze spočítat v
Addon Posouzení ocelových konstrukcí
. To umožňuje přesnější stanovení celkových smykových a normálových napětí ve srovnání s výsledky bez addonu 7 stupňů volnosti, který obecně vedlo k nižšímu využití. Posouzení pro mezní stavy vzpěru však nejsou zahrnuta.
Podepření proti zkroucení musí být v programu RFEM definováno pomocí 'aktuálních' uzlových podpor (obrázek 1).
Přiřazení podpory proti zkroucení a/nebo deplanaci v addonu ''Vzpěrné délky'' pro Posouzení ocelových konstrukcí (Obrázek 02) se '''neuvažuje''' při analýze kroucení podle AISC Design Guide 9 (s nebo bez 7 stupňů volnosti addon). Podepření proti zkroucení a deplanaci má vliv na ostatní posouzení.
'''Příklad'''
Nosník W12x50 je namáhán různými zatíženími včetně kroucení. V uzlech 5 a 7 jsou navržena torzní uložení okolo jeho podélné osy X (obrázek 3).
Výsledky s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) a bez něj jsou znázorněny na obrázku 4. Bez addonu se smyková a normálová napětí od deplanace nezohledňují. V posudku HH7370.00 se kombinovaná napětí stanoví pomocí vysoce konzervativních rovnic z AISC 360, článku H3.3 [2], „Pruty bez HSS namáhané kroucením a kombinovaným napětím“.
S addonem posudek HH7400.00 počítá kombinovaná napětí podle AISC Design Guide 9 [1], což vedlo k mnohem nižšímu využití ve srovnání s AISC 360, oddíl H3.3 [2].
Při pohledu na detaily posouzení pro GG6400.00 z obou analýz je čisté smykové napětí od kroucení vypočítané bez addonu výrazně vyšší (obrázek 5).
Závěr
V tabulce Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) zavádí deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti, což umožňuje přesnější a obsáhlejší analýzu kroucení. Při posouzení podle AISC 360 v rámci Addon Posouzení ocelových konstrukcí , napětí v kroucení se počítají podle AISC Design Guide 9. Integrace pokročilého addonu se 7 stupni volnosti umožňuje přesnější a hospodárnější posouzení ocelových prutů.