4508x
000109
2024-01-31

Przekroje

W tabeli Przekroje kategorii „Projektowanie stali” wymienione są wszystkie przekroje utworzone w modelu.

Dopuszczalne przekroje

Projektowanie stali jest możliwe dla wielu typów przekrojów. Kolor czcionki przekrojów informuje o zastosowaniu i dopuszczalności przekroju. Kolory oznaczają:

  • czarny: przekrój nadaje się do projektowania i jest używany w obiektach podlegających projektowaniu
  • czerwony: przekrój nie nadaje się do projektowania stali
  • niebieski: przekrój nie jest używany w modelu
  • szary: przekrój nie jest używany w obiektach podlegających projektowaniu

Informacje

Dla projektowania stali dopuszczalna jest większość przekrojów kategorii Normowane, Cienkościenne, Złożone i Pręty. Do tych przekrojów musi być również przypisany materiał typu Stal.


Ponadto można projektować cienkościenne przekroje z programu wartości przekrojowych RSECTION (zob. rozdział Przekroje RSECTION). Kategorie poszczególnych przekrojów są podane w kolumnie tabeli „Typ przekroju”.

Obiekty z nieprawidłowym przekrojem nie są uwzględniane przy projektowaniu – nawet jeśli dla tego przekroju aktywowano opcję „Do projektowania”. Są one automatycznie oznaczane w tabeli Obiekty do projektowania jako „Nieprawidłowy / wyłączony”.

Informacje

Projektowanie przekrojów złożonych jest możliwe tylko wtedy, gdy występuje współpraca na ścinanie (czyli istnieje „interakcja”). Wówczas można również wyznaczyć plastyczne wartości wytrzymałościowe i porównać je z siłami wewnętrznymi. Przekroje złożone bez współpracy na ścinanie muszą zostać do projektowania rozdzielone na dwa oddzielne pręty.

Usunięcie przekroju z projektowania

W przypadku prawidłowego przekroju można wyłączyć z projektowania wszystkie obiekty, którym ten przekrój jest przypisany, dezaktywując pole wyboru „Do projektowania”. Obiekty te zostaną wtedy sklasyfikowane w tabeli Obiekty do projektowania jako „Nieprawidłowy / wyłączony” i nie będą sprawdzane przy projektowaniu.

Klasyfikacja przekroju (dla EN 1993, NTC i SIA 263)

Klasyfikacja przekroju uwzględnia w niektórych normach ograniczenie nośności i zdolności obrotowej spowodowane lokalnym wyboczeniem elementów przekroju. Jeśli dla przekroju zdefiniowane są pola pojedyncze, automatyczna klasyfikacja przekroju jest domyślnie aktywna. Program sprawdza stosunki c/t ściskanych części przekroju i przypisuje przekrój do klas 1 do 4.

Informacje

Dla przekrojów Klasy 4 podczas sprawdzania wyznaczane są efektywne wartości przekroju, aby uwzględnić wpływ lokalnego wyboczenia. Jeśli nie zdefiniowano żadnych pól pojedynczych dla lokalnego wyboczenia zgodnie z normą, przekrój zostanie automatycznie zaklasyfikowany do Klasy 3 i projektowany liniowo sprężyście. Sprawdzenie stosunków c/t oraz weryfikacje lokalnego wyboczenia nie są przeprowadzane.

Na liście w kolumnie tabeli można również ręcznie ustalić klasę przekroju.

  • Klasa 1/2: Projektowanie odbywa się z wykorzystaniem plastycznych odporności przekroju bez dodatkowej kontroli elementów c/t.
  • Klasa 3: Przeprowadzane jest projektowanie liniowo sprężyste bez dodatkowej kontroli lokalnego wyboczenia.
  • Możliwa Klasa 4: Podczas projektowania sprawdzane jest, czy należy uwzględnić efektywne wartości przekroju. W zależności od wyniku przekrój jest klasyfikowany do Klasy 3 lub 4 i odpowiednio projektowany.

Projektowanie przekrojów giętych na zimno (dla EN 1993 i AISC)

Przekroje gięte na zimno zwykle wymagają szczególnych sprawdzeń w odniesieniu do lokalnego wyboczenia i stateczności przekroju. W przypadku przekroju o rodzaju wykonania „Gięty na zimno” i normy projektowej EN 1993 obiekty z tym przekrojem są automatycznie sprawdzane zgodnie z EN 1993-1-3 [1] (z wyjątkiem giętych na zimno profili zamkniętych). Dla normy projektowej AISC 360 przekroje gięte na zimno są sprawdzane zgodnie z AISI S100 [2].

Dla innych norm projektowych nie zaimplementowano specjalnego projektowania przekrojów giętych na zimno.

Dostosowanie przekroju

W razie potrzeby można dostosować właściwości przekroju w oknie dialogowym edycji. W tym celu należy dwukrotnie kliknąć w wiersz przekroju lub kliknąć przycisk Otwórz okno dialogowe edycji na pasku narzędzi tabeli.

Wskazówka

Do modelowania i projektowania dowolnych kształtów przekrojów zalecamy program RSECTION.

W kolumnie tabeli „Opcje” wyświetlane są ikony ustawień lub zmienionych wartości (zob. rysunek Tabela „Przekroje”). Umożliwiają one szybki przegląd używanych przekrojów. Ikona Przekrój cienkościenny jest na przykład przypisana do wszystkich przekrojów obliczanych zgodnie z teorią cienkościenną.

Ważne

Współczynniki modyfikacji sztywności zdefiniowane w Modyfikacja sztywności pręta lub Modyfikacja struktury nie są uwzględniane przy sprawdzeniach w dodatku Projektowanie stali.

Uwagi dotyczące wyznaczania naprężeń

Sprawdzenia oparte na naprężeniach przekroju bazują na wybranej teorii obliczeniowej przekroju. Jeśli dla przekroju aktywowano opcję „Model cienkościenny”, zarówno wartości przekroju, jak i naprężenia używane do projektowania są wyznaczane zgodnie z teorią cienkościenną („TWA”). Jeśli ta opcja nie jest aktywna, wartości przekroju i naprężenia są określane na podstawie rozwiązania MES.

Naprężenia jednostkowe dla danego sposobu wyznaczania naprężeń stanowią dobrą podstawę do prześledzenia wartości naprężeń użytych w sprawdzeniu. Można je sprawdzić w oknie dialogowym edycji przekroju.

Przekroje RSECTION

Możliwości projektowania przekrojów z programu RSECTION zależą od modelowania przekroju: jeśli przekrój zawiera elementy, automatycznie tworzone są pola pojedyncze (części przekroju), które umożliwiają obliczenie przekroju efektywnego. Jeśli jednak przekrój jest zdefiniowany za pomocą części bez elementów, nie można utworzyć pól pojedynczych. Automatyczna klasyfikacja przekroju nie jest wtedy możliwa.

Użycie innego przekroju do projektowania

Do projektowania można użyć innego przekroju niż do obliczeń RFEM/RSTAB: należy kliknąć odpowiedni wiersz w kolumnie tabeli „Użyj innego przekroju do projektowania”. Następnie za pomocą przycisku Obiekt do edycji można zaimportować przekrój z biblioteki.

Ważne

Zmiana nie ma wpływu na siły wewnętrzne analizy statycznej. Są one również przyjmowane do projektowania nowego przekroju.

Jeżeli w kolumnie zdefiniowano inny przekrój, w menu kontekstowym dostępne są dalsze opcje. Umożliwiają one przekazanie nowego przekroju do RFEM lub RSTAB, aby był również używany w analizie statycznej. Możliwe jest także ponowne zaimportowanie pierwotnego przekroju do tabeli.

Optymalizacja przekroju

Dodatek Projektowanie stali umożliwia optymalizację przekrojów standardowych. W tej uproszczonej optymalizacji program wyszukuje najmniejszy możliwy przekrój w obrębie tej samej serii przekrojów, który spełnia wszystkie sprawdzenia z kryterium nośności mniejszym niż maksymalne dopuszczalne wykorzystanie określone w oknie dialogowym Ustawienia globalne.

Aby zoptymalizować przekrój, kliknij odpowiednią komórkę w kolumnie tabeli „Użyj innego przekroju do projektowania”. Następnie z listy wybierz opcję Optymalizuj.

W przypadku profilu parametrycznego pojawia się okno dialogowe edycji przekroju. Na karcie „Optymalizacja | Projektowanie stali” można określić parametry optymalizacji.

W kolumnie „Geometria” zaznacz parametr lub parametry, które mają zostać zmienione. W kolumnach „Min” i „Max” można następnie wprowadzić dolne i górne granice parametru. „Krok” steruje interwałem, w którym wymiary parametru zmieniają się podczas procesu optymalizacji. Jeżeli mają zostać „Zachowane proporcje boków”, należy zaznaczyć odpowiednie pole wyboru i podać parametry optymalizacji wymiarów zewnętrznych.

Dla optymalizacji przekroju obowiązują te same warunki co przy użyciu innego przekroju (zob. wyżej). Sprawdzenia są prowadzone dla wszystkich wariantów przekroju z siłami wewnętrznymi z analizy statycznej. Następnie optymalny wariant jest wyświetlany w kolumnie tabeli. Wpływ zmienionego przekroju na sztywności i siły wewnętrzne w modelu RFEM/RSTAB nie jest uwzględniany. Należy zatem skorzystać z opcji menu kontekstowego, aby przenieść zoptymalizowane przekroje do modelu (zob. rysunek Menu kontekstowe z opcjami eksportu lub importu).

Informacje

Zaleca się, aby po pierwszej optymalizacji ponownie obliczyć siły wewnętrzne ze zmienionymi przekrojami, a następnie ponownie przeprowadzić optymalizację profili.

Kompleksowa optymalizacja struktury jest możliwa z dodatkiem Optymalizacja modelu.


Odniesienia