Długości efektywne

Dla sprawdzeń stateczności według metody zastępczego pręta np. zgodnie z EN 1995-1-1 [1] 6.3 konieczne jest zdefiniowanie długości wyboczeniowych (lub długości zwichrzenia), aby program mógł określić obciążenie krytyczne dla utraty stateczności.

Jeżeli do pręta lub zestawu prętów przypisana jest długość wyboczeniowa, odpowiednie ustawienia i długości wyboczeniowe są uwzględniane przy wymiarowaniu stateczności obiektu. Jeśli długość wyboczeniowa nie została zdefiniowana, a sprawdzenie stateczności jest aktywne, w tabeli Fehler & Warnungen zostanie wyświetlone ostrzeżenie jako wynik.

Podstawy

W zakładce Podstawy należy wprowadzić podstawowe ustalenia. Współczynniki długości wyboczeniowych oraz podpory węzłowe można następnie zdefiniować w zakładce Knotenlager und Knicklängen. Możliwości wprowadzania są dostosowane do normy, zapisanej w podstawowych danych modelu.

Dialog „Nowe długości wyboczeniowe“

Rodzaj wyznaczenia

Uwzględnić długości wyboczeniowe

Na podstawie pól wyboru należy określić, jakie formy utraty stateczności mają być sprawdzane dla pręta lub zestawu prętów. Przy ściskaniu decydujące może być wyboczenie giętne względem osi silnej lub słabej. Opcja 'Wyboczenie giętno-skrętne' aktywuje sprawdzenie wyboczenia giętno-skrętnego przy obciążeniu zginającym.

Rodzaj wyznaczenia idealnego momentu zwichrzeniowego

W zależności od normy do wyboru są różne możliwości wyznaczenia idealnego momentu zwichrzeniowego M_cr lub krytycznego naprężenia zginającego. Domyślnie ustawiona jest metoda analityczna dla przekrojów prostokątnych. Jeśli chcesz zdefiniować wartość ręcznie, aktywuj opcję 'Zdefiniowany przez użytkownika'. Możesz wtedy określić M_cr w zakładce Knotenlager und Knicklängen przy współczynnikach długości wyboczeniowych.

Typ współczynnika długości wyboczeniowej

Amerykańskie normy projektowe rozróżniają wartości teoretyczne i zalecane współczynników długości wyboczeniowej. Współczynniki długości wyboczeniowej możliwe do zdefiniowania jako szablon, np. dla prętów utwierdzonych z jednej strony, są odpowiednio dostosowywane do wybranego ustawienia.

Typ pręta

Przy sprawdzeniu stateczności według norm takich jak CSA O86 [2] istotny jest typ konstrukcji. W tej sekcji można sklasyfikować pręt jako belkę podpartą z obu stron lub wspornik.

Opcje

Za pomocą pola wyboru Importuj z analizy stateczności można przyjmować współczynniki długości wyboczeniowej na podstawie postaci wyboczenia. Odpowiednie dane można następnie wprowadzić w zakładce Aus Stabilitätsanalyse importieren.

Jeżeli dla wymiarowania w warunkach pożaru istotne są inne długości zastępczego pręta niż dla wymiarowania w warunkach normalnych, zaznacz pole wyboru Różne długości wyboczeniowe dla wymiarowania na pożar . Warunki brzegowe można zdefiniować w dodatkowej zakładce Knotenlager und Knicklängen - Brandbemessung.

Współczynniki

W przypadku norm takich jak CSA O86 [2] lub NBR 7190 [3] można w dodatkowej sekcji zdefiniować współczynniki korekcyjne, za pomocą których uwzględnia się np. przebieg momentów przy wyznaczaniu długości wyboczeniowych.

Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe

Definiowanie podpór węzłowych i długości efektywnych

Podpory węzłowe

Podpory węzłowe na pręcie lub zestawie prętów określają warunki brzegowe dla sprawdzenia wyboczenia giętno-skrętnego (tylko przy Ermittlungsart 'Metoda wartości własnych'). Ponadto podpory węzłowe są wykorzystywane do podziału pręta lub zestawu prętów na segmenty.

Do definicji podpór możesz w kolumnie 'Typ podpory' wybrać typowe warianty z listy. Alternatywnie można aktywować lub dezaktywować pola wyboru w komórkach poszczególnych kolumn (podpora stała lub brak podparcia).

Wybór typu utwierdzenia

Oprócz podparcia stałego lub przegubowego możliwe są także wartości sprężynowe dla istotnych kierunków. Skorzystaj w tym celu z menu kontekstowego komórki. Sztywność sprężyny można wprowadzić w sekcji Knotenlager - Zusätzliche Daten.

Wybór sprężyny podporowej

Węzły pośrednie

Można zdefiniować warunki podparcia na początku, na końcu oraz w węzłach pośrednich. Za węzły pośrednie uwzględnia się standardowe węzły między prętami zestawu prętów oraz 'węzły na prętach' (zob. rozdział Knoten w podręczniku RFEM).

Definicja węzłów pośrednich nie odbywa się tutaj na podstawie numerów węzłów, lecz według kolejności na pręcie: .1 oznacza pierwszy węzeł pośredni od początku pręta, .2 drugi itd. Jeśli pręt, któremu przypisano tę długość wyboczeniową, ma więcej lub mniej węzłów pośrednich, uwzględnienie następuje od początku pręta, a nadmiarowe dane wejściowe lub węzły są ignorowane.

Przycisk wstawia nowy węzeł pośredni powyżej zaznaczonego wiersza. Aby ponownie usunąć węzeł pośredni, zaznacz wiersz, a następnie kliknij przycisk . Menu kontekstowe tabeli również oferuje możliwości edycji wierszy.

Za pomocą lewego przycisku można wybrać w modelu pręt lub zestaw prętów, a liczba węzłów pośrednich na tym zestawie prętów zostanie automatycznie przejęta do tabeli. Jeśli długość wyboczeniowa została już przypisana do pręta lub zestawu prętów, prawym przyciskiem można wybrać węzeł. W tabeli podpór węzłowych automatycznie zostanie zaznaczony wiersz odpowiadającej podpory pośredniej (o ile istnieje).

Współczynniki długości wyboczeniowej

Tabela 'Współczynniki długości wyboczeniowej' jest dostosowana do liczby podpór węzłowych. Jeśli nie zdefiniowano żadnych węzłów pośrednich, istnieje tylko jeden 'segment'. Możesz dostosować współczynniki długości wyboczeniowej tego segmentu do warunków brzegowych, wydłużając lub skracając długość wyboczeniową dla różnych form zniszczenia za pomocą współczynników.

Podpory w węzłach pośrednich dzielą pręt lub zestaw prętów na kilka segmentów dla różnych przypadków zniszczenia:

• podpora 'in z/v' dzieli długość dla wyboczenia względem silnej osi głównej ze współczynnikiem k_y/u
• podpora 'in y/u' dzieli długość dla wyboczenia względem słabej osi głównej ze współczynnikiem k_z/v oraz długość zwichrzenia ze współczynnikiem k_LT
• utwierdzenie 'wokół x' dzieli długość zwichrzenia ze współczynnikiem k_LT

Oznaczenie współczynników może się różnić w zależności od wybranej normy projektowej.

Strzałka symbolizuje współczynnik długości wyboczeniowej obejmujący kilka segmentów, jeśli w tabeli 'Podpory węzłowe' nie występuje odpowiednia podpory pośrednia. Możesz określić współczynniki długości wyboczeniowej poszczególnych segmentów w wierszach tabeli, dostosowując w ten sposób długości wyboczeniowe odcinków. Dla typowych przypadków można korzystać z predefiniowanych wartości z menu kontekstowego komórki.

Wybrać wsp. długości efektywnej

Długość wyboczeniowa używana do sprawdzenia danej formy zniszczenia w danym miejscu tego segmentu wynika z pomnożenia długości segmentu przez odpowiedni współczynnik długości wyboczeniowej.

Można również podać wartości bezwzględne długości wyboczeniowych. Należy przy tym pamiętać, że wartości te są stosowane do wszystkich przypisanych obiektów. W przeciwieństwie do stosowania współczynników długości wyboczeniowej nie następuje względne dostosowanie do rzeczywistej długości segmentu. Dlatego definicję za pomocą współczynników długości wyboczeniowej należy preferować względem wprowadzania wartości bezwzględnych długości wyboczeniowej.

Przy sprawdzeniu wyboczenia giętno-skrętnego za pomocą solwera wartości własnych zawsze uwzględnia się całkowitą długość obiektu z odpowiednimi zamocowaniami. Program wyznacza krytyczny moment wyboczenia giętno-skrętnego M_cr na wewnętrznym modelu zastępczego pręta o czterech stopniach swobody (φ_x, φ_z, u_y, ω) oraz zdefiniowanych podporach węzłowych. Jeśli wybrano ręczne wprowadzenie M_cr, można dla każdego segmentu podać wartość M_cr. Wartość ta jest wykorzystywana dla wszystkich miejsc sprawdzenia w obrębie segmentu.

Podpory węzłowe - dane dodatkowe

Ta sekcja jest wyświetlana, gdy w zaznaczonym wierszu zdefiniowano sprężynę jako podporę lub występuje boczne podparcie w y/u bez sztywnego utwierdzenia wokół x. Można tutaj szczegółowo określić parametry.

Definiowanie parametrów sztywności sprężystej i mimośrodu

Podaj wartości charakterystyczne sprężyn, które występują dla podparcia bocznego lub skręcenia wokół podpartych osi. Możesz również zdefiniować sztywności dla sprężyn wyboczeniowych.

Mimośród odnosi się do podparcia bocznego w y/u i może, w zależności od położenia pasa ściskanego przy wyboczeniu giętno-skrętnym, działać stabilizująco lub destabilizująco. Lista oferuje podparcie przy pasie górnym lub dolnym oraz możliwość definicji ręcznej.

Importuj z analizy stateczności

Zakładka Importuj z analizy stateczności jest wyświetlana, jeśli w zakładce 'Podstawy' aktywowane jest odpowiednie pole wyboru. Można tutaj wybrać postacie wyboczenia i pręty, dla których mają zostać przyjęte współczynniki długości wyboczeniowej k_y/u lub k_z/v.

Importowanie długości wyboczeniowej z analizy stateczności

Wokół osi

Podaj, z których przypadków obciążeń analizy stateczności mają zostać zaimportowane długości wyboczeniowe. Dla każdej osi głównej można określić postać własną konkretnego przypadku obciążenia.

Postacie własne są właściwością przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Najpierw wybierz na liście 'Przypadek obciążenia/kombinacja obciążeń', która sytuacja obciążeniowa jest decydująca dla postaci wyboczenia. Lista zawiera tylko te przypadki obciążenia i kombinacje obciążeń, dla których określono analizę stateczności.

W następnym kroku należy ustalić decydujący 'Nr postaci'. Lista postaci własnych jest dostępna dla wszystkich obliczonych przypadków obciążenia i kombinacji obciążeń.

Za pomocą przycisku Wybór kształtu trybu

Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe - wymiarowanie na pożar

Ta zakładka jest wyświetlana, jeśli w zakładce 'Podstawy' zaznaczono opcję Unterschiedliche Knicklängen für die Brandbemessung.

Różne definicje długości efektywnych w warunkach pożaru

Tutaj można zdefiniować specyficzne długości zastępczego pręta dla wymiarowania w warunkach pożaru. Wprowadzanie jest identyczne jak dla wymiarowania w warunkach normalnych (zob. sekcja Knotenlager und Knicklängen).