Długości efektywne

Dla dowodów stateczności dla wyboczenia i zwichrzenia według metody zastępczej kratownicy, np. zgodnie z EN 1993-1-1 [1] 6.3.1 do 6.3.3, konieczne jest zdefiniowanie długości wyboczeniowych, aby program mógł określić krytyczne obciążenie dla utraty stabilności.

Jeśli prętowi lub zespołowi prętów przypisana jest długość wyboczeniowa, odpowiednie ustawienia i długości wyboczeniowe są brane pod uwagę przy ocenie stabilności obiektu. Jeśli długość wyboczeniowa nie jest zdefiniowana, ale włączony jest dowód stabilności, jako wynik w tabeli Błędy i Ostrzeżenia pojawi się ostrzeżenie.

Podstawy

W zakładce Podstawy należy określić podstawowe ustalenia. Współczynniki długości wyboczeniowych i podpory węzłowe można zdefiniować w zakładce Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe. Możliwości wprowadzania danych są dostosowane do Normy, która jest przechowywana w podstawowych danych modelu.

Okno dialogowe "Nowe długości efektywne"

Uwzględniaj długości wyboczeniowe

Wybierz z pola wyboru, jakie formy utraty stabilności mają zostać sprawdzone dla pręta lub zespołu prętów. Pod obciążeniem ściskającym może być decydujące wyboczenie gięte wokół osi silnej lub słabej oraz wyboczenie skrętne. Dla asymetrycznych przekrojów z obciążeniem ściskającym wyboczenie giętorskrętne pod czystym ściskaniem, jako kombinacja wyboczenia giętego i skrętnego, też jest badane. Opcja 'Wyboczenie skręcające' aktywuje dowód dla wyboczenia giętorskrętnego pod obciążeniem giętnym.

Metoda określania idealnego momentu krytycznego

W zależności od normy dostępne są różne możliwości określenia idealnego momentu giętorskętnego M_cr (moment rozgałęziający). Domyślnie ustawiona jest metoda wartości własnych. Jeśli chcesz określić wartość ręcznie, aktywuj opcję 'Użytkownik'. Dla niektórych norm dostępne są jeszcze inne możliwości wyboru. Na przykład, przy wymiarowaniu zgodnie z AISC 360, idealny moment krytyczny można określić zgodnie z rozdziałem F.

Osie wyboczenia

Zazwyczaj należy zbadać zachowanie wyboczeniowe wokół 'głównych osi przekroju y/u i z/v'. W przypadku asymetrycznych przekrojów może być konieczne rozważenie wyboczenia giętego również wokół 'osi przekroju y i z' oprócz osi u i v. Ten szczególny przypadek jest na przykład ważny przy dowodach profilów kątowych w masztach kratownicowych.

Główne osie u/v i wprowadzanie osi y/z kąta

Typ pręta

Normy takie jak GB 50017 [2] rozróżniają różne typy struktur w dowodzie stateczności. W tym celu w tym punkcie można sklasyfikować pręt jako wspornika lub belkę wspartą z obu stron.

Typ współczynnika długości wyboczeniowej

Amerykańskie normy wymiarowania rozróżniają pomiędzy teoretycznymi a zalecanymi wartościami współczynników długości wyboczeniowych. Definiowalne jako wzorce współczynniki długości wyboczeniowej dla np. prętów utwierdzonych jednostronnie są dostosowywane w zależności od wyboru.

Opcje

Z polem wyboru 'Importuj ze stabilności konstrukcji' można zastosować współczynniki długości wyboczeniowych na podstawie figur wyboczeniowych. Odpowiednie dane można wprowadzić w dodatkowej zakładce Importuj ze stabilności konstrukcji.

Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe

Definiowanie podpory węzłowej i długości efektywnych

Podpory węzłowe

Podpory węzłowe na pręcie lub zespole prętów definiują warunki brzegowe dla dowodu wyboczenia giętorskętnego. Podpory węzłowe są również używane do podziału pręta lub zespołu prętów na segmenty.

Do definicji podpór można wybrać typowe warianty z listy w kolumnie 'Typ podparcia'. Alternatywnie, zaznaczaj pola wyboru w poszczególnych komórkach (podparcie sztywne) lub pozostaw je niezaznaczone (brak podparcia).

Wybór typu utwierdzenia

Oprócz sztywnego lub luźnego podparcia, dla niektórych kierunków dostępne są także wartości sprężynowe. Skorzystaj z kontekstowego menu komórki. Sztywność sprężyn możesz wprowadzić w części Podpory węzłowe - Dane dodatkowe.

Wybór sprężyny podporowej

Węzły pośrednie

Warunki podporowe można definiować nie tylko na początku i końcu obiektu, ale także w węzłach pośrednich. Jako węzły pośrednie brane są pod uwagę standardowe węzły pomiędzy prętami zespołu prętów oraz węzły na prętach (patrz rozdział Węzły z podręcznika RFEM). Po wstawieniu numery są podane w kolumnie 'Węzeł'.

Definicja węzłów pośrednich nie odbywa się na podstawie numerów węzłów, lecz na podstawie kolejności na pręcie: .1 oznacza pierwszy węzeł pośredni od początku pręta, .2 to drugi węzeł pośredni, itd. Jeśli pręt z przypisaną długością wyboczeniową ma w modelu więcej lub mniej węzłów pośrednich niż tutaj podano, uwzględnia się je od początku pręta. Nadmiarowe wprowadzenia lub węzły są ignorowane.

Aby ręcznie wstawić węzeł pośredni, zaznacz pole wyboru 'Węzeł pośredni'. Za pomocą przycisku możesz dodać nowe węzły pośrednie. Aby usunąć węzeł pośredni, wybierz wiersz i kliknij przycisk . Menu kontekstowe tabeli oferuje również możliwości edytowania wierszy.

Alternatywnie, użyj przycisku , aby przejąć węzły pośrednie obiektu z modelu. Wybierz pręt lub zespół prętów w oknie roboczym. Liczba węzłów pośrednich zostanie wówczas przepisana do tabeli.

Jeśli długość wyboczeniowa jest przypisana do pręta lub zespołu prętów, możesz za pomocą przycisku sprawdzić przypisanie węzłów. Po wybraniu węzła w oknie roboczym, wybrany zostanie wiersz odpowiadającej węzła pośredniego w tabeli (jeśli zdefiniowany).

Współczynniki długości wyboczeniowych

Tabela 'Współczynniki długości wyboczeniowych' jest dopasowana do liczby podpór węzłowych. Jeśli nie są zdefiniowane węzły pośrednie, istnieje tylko jeden tak zwany 'segment'. Można dostosować długość wyboczeniową tego segmentu do warunków brzegowych poprzez redukcję lub zwiększenie współczynników długości wyboczeniowych dla różnych form utraty stabilności.

Podparcia przez podpory w węzłach pośrednich dzielą pręt lub zespół prętów na segmenty dla różnych przypadków utraty stabilności:

• Podpora w z/v dzieli długość dla wyboczenia wokół silnej osi głównej z współczynnikiem k_y/u.
• Podpora w y/u podziela długość dla wyboczenia wokół słabej osi głównej z współczynnikiem k_z/v.
• Utwierdzenie wokół x dzieli długość dla wyboczenia skrętnego z współczynnikiem k_T.

Strzałka w kolumnie symbolizuje współczynnik długości wyboczeniowej przekraczający segment. To ma miejsce, gdy w tabeli 'Podpory węzłowe' nie występuje podpora pomiędzy segmentami.

Można dostosować współczynnik długości wyboczeniowej i zatem długość wyboczeniową segmentu, wpisując współczynnik bezpośrednio lub wybierając jeden z predefiniowanych przypadków z listy w menu kontekstowym komórki.

Wybrać wsp. długości efektywnej

Długość wyboczeniowa, używana do dowodu jednej z form utraty stabilności w danym punkcie segmentu, wynika z pomnożenia długości segmentu przez odpowiedni współczynnik długości wyboczeniowej.

Można także bezpośrednio podać długości wyboczeniowe. Aby to zrobić, zaznacz pole wyboru 'Wartości absolutne'. Nagłówki kolumn zostaną wtedy zmienione na jednostki długości.

W dowodzie dla wyboczenia giętorskętnego z wykorzystaniem solwera wartości własnych, każdy segment obiektu jest rozpatrywany z odpowiednimi podparciami. Program określa idealny moment giętorskętny M_cr w wewnętrznym modelu zastępczym z czterema stopniami swobody (φ_x, φ_z, u_y, ω) i zdefiniowanymi podporami węzłowymi. Jeśli w zakładce Podstawy została wybrana ręczna wejście dla M_cr, można ręcznie określić krytyczny moment giętorskętny dla każdego segmentu. Ta wartość jest wtedy używana dla wszystkich punktów dowodu w ramach segmentu.

Podpory węzłowe - Dane dodatkowe

Ta sekcja jest wyświetlana, jeśli jako podparcie węzłowe zdefiniowano sprężynę lub istnieje boczne podparcie w y/u bez sztywnego utwierdzenia wokół x. Można tutaj szczegółowo określić parametry.

Definiowanie parametrów sztywności sprężystej i mimośrodu

Podaj wartości sprężyn, które istnieją dla bocznego podparcia lub obrotu wokół podpartych osi. Możesz też określić sztywności sprężyn dla wyboczenia.

'Ekscentryczność' odnosi się do bocznego podparcia w y/u. W zależności od położenia pasa ściskającego, może ona wpływać stabilizująco lub destabilizująco na wyboczenie giętorskętne. Lista oferuje podparcie na flanszy górnej lub dolnej oraz możliwość ręcznej definicji.

Sztywności sprężyn oraz ekscentryczności są odpowiednio uwzględniane przy określaniu idealnego momentu giętorskętnego za pomocą metody wartości własnych.

Importuj ze stabilności konstrukcji

Zakładka Importuj ze stabilności konstrukcji jest wyświetlana, jeśli w zakładce Podstawy pole wyboru zostało aktywowane. Tutaj można wybrać formy wyboczeniowe i pręty, których współczynniki długości wyboczeniowych k_y/u lub k_z/v mają być stosowane.

Importowanie długości wyboczeniowej z analizy stateczności

Wokół osi y/u / Wokół osi z/v

Określ, z których przypadków obciążenia analizy stabilności mają być importowane długości wyboczeniowe. Można ustawić postać własną dla każdej głównej osi dla konkretnego przypadku obciążenia.

Kształty własne są cechami przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Najpierw wybierz z listy 'Przypadek obciążenia/Kombinacja obciążeń', która sytuacja obciążeniowa jest decydująca dla formy wyboczenia. Lista zawiera tylko przypadki obciążenia i kombinacje obciążeń, dla których została zdefiniowana analiza stabilności.

Następnie określ decydujący 'Numer formy'. Lista form własnych jest dostępna dla wszystkich obliczonych przypadków obciążeń i kombinacji.

Wybór kształtu trybu

Za pomocą przycisku możesz wyświetlić formy własne w oknie graficznym głównego programu.

Następnie wybierz 'Pręt nr' z listy. Za pomocą przycisku możesz również określić pręt graficznie w oknie roboczym.

Współczynniki długości wyboczeniowych

W tabeli podane są importowane ze stabilności konstrukcji dla obu głównych osi współczynniki długości wyboczeniowych. Jeśli chcesz ręcznie dostosować wartość, aktywuj powyżej w sekcji 'Wokół osi' pole wyboru 'Użytkownik'. Wówczas pole wprowadzania wartości stanie się dostępne.

Wyświetlane tutaj współczynniki długości wyboczeniowych są przenoszone do zakładki Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe. Tam nie można ich już edytować.

Z opcją 'Wartości bezwzględne' można również przejąć długości wyboczeniowe L_cr,y/v i L_cr,z/v prętów z wyników analizy stabilności. Opcja ta może być używana na przykład, gdy długość wyboczeniowa dla zespołu prętów ma być przyjęta z zawartego w nim pręta.