Długości efektywne

W przypadku analizy stateczności według metody pręta zastępczego konieczne jest zdefiniowanie długości wyboczeniowej lub długości zwichrzenia w celu określenia obciążenia krytycznego dla utraty stateczności.

Po przypisaniu długości efektywnej do analizowanego obiektu ustawienia i długości efektywne wprowadzone dla tego obiektu są uwzględniane w obliczeniach stateczności. Jeżeli długość efektywna nie została zdefiniowana, ale analiza stateczności jest aktywna, wówczas wyświetlane jest ostrzeżenie (patrz również tabela wyników Błędy i ostrzeżenia).

Główne

W zakładce "Główne" można wprowadzić podstawowe ustawienia. Współczynniki długości efektywnej są wprowadzane i uwzględniane podpory węzłowe są definiowane w zakładce Podpory węzłowe i długości efektywne. Opcje wprowadzania danych są dostosowywane zgodnie z wybraną normą projektową. Z tego względu nie zawsze wszystkie opcje są dostępne do wyboru. Normę projektową należy wybrać w podstawowych danych modelu (patrz też rozdział Normy I instrukcji programu RFEM).

Okno dialogowe "Nowe długości wyboczeniowe"

Metoda określania

Za pomocą pól wyboru należy określić, które postaci utraty stateczności mają zostać sprawdzone dla pręta lub zbioru prętów. W warunkach ściskania decydujące znaczenie może mieć wyboczenie giętne względem mocnej lub słabej osi. Opcja 'Zwichrzenie' aktywuje sprawdzenie zwichrzenia pod wpływem zginania. W zależności od wybranej normy obliczeniowej dostępne są różne opcje obliczania krytycznego momentu zwichrzenia M_cr lub krytycznego naprężenia zginającego.

Typ współczynników długości efektywnej

Amerykańskie normy projektowe rozróżniają wartości teoretyczne oraz wartości zalecane dla współczynników długości efektywnej. Współczynniki długości efektywnej, które można zdefiniować jako szablon na przykład dla prętów utwierdzonych, zostają dostosowane do wybranego typu.

Opcje

Pole wyboru 'Import z analizy stateczności' umożliwia zastosowanie współczynników długości efektywnej na podstawie postaci wyboczenia. Odpowiednie dane można wprowadzić w dodatkowej zakładce 'Import z analizy stateczności' (zob. rysunek Import długości efektywnych). Opcja ta jest dostępna, jeśli zostało aktywowane rozszerzenie do analizy Stateczność konstrukcji.

W przypadku wybrania opcji 'Różne współczynniki wyboczeniowe dla obliczeń z uwagi na warunki pożarowe' pojawia się dodatkowa zakładka 'Podpory węzłowe i długości efektywne - Projektowanie na warunki pożarowe'. W tym miejscu można zdefiniować inne długości efektywne dla obliczeń odporności ogniowej niż dla obliczeń w stanie zimnym. Wprowadzanie danych jest takie samo, jak w przypadku obliczeń w stanie zimnym i zostało wyjaśnione poniżej.

Różne definicje długości efektywnych w przypadku pożaru

Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe

Definiowanie podpór węzłowych i długości efektywnych

Podpory węzłowe

Wprowadzając podpory węzłowe, użytkownik definiuje warunki brzegowe dla analizy zwichrzenia (tylko dla typu określenia 'Metoda wartości własnej'). Ponadto podpory węzłowe służą do podziału pręta lub zbioru prętów na segmenty.

W celu zdefiniowania podpory można wybrać typowe warianty z listy w lewej kolumnie lub pojedynczo aktywować przyciski w komórkach (podpora przegubowa nieprzesuwna) lub je dezaktywować (brak podpory).

Wybór typu utwierdzenia

Oprócz podpór utwierdzonych lub sztywnych można zdefiniować parametry sprężystości dla odpowiednich kierunków. Należy użyć menu kontekstowego komórki. Sztywność sprężystą można wprowadzić w sekcji Podpory węzłowe - Dodatkowe dane.

Wybór sprężyny podporowej

Warunki podparcia można zdefiniować na początku, na końcu oraz w węzłach pośrednich elementu. Jako węzły pośrednie uwzględniane są standardowe węzły pomiędzy prętami zbioru prętów a 'węzłami na prętach' (zob. rozdz. [#/pl/pliki-do-pobrania-i-informacje/dokumenty/instrukcje-online/rfem-6/000037 Węzły]] w instrukcji do programu RFEM).

Węzły pośrednie nie są definiowane za pomocą numerów węzłów, ale według kolejności na pręcie: .1 oznacza pierwszy węzeł pośredni od początku pręta, .2 - drugi itd. Jeżeli element, do którego przypisana jest dana długość efektywna, posiada więcej lub mniej węzłów pośrednich, węzły są uwzględniane zaczynając od początku pręta, a nadmiarowe wpisy lub węzły są ignorowane.

The Wstawia nowy węzeł pośredni nad wybranym wierszem. Aby usunąć węzeł pośredni, należy zaznaczyć linię i kliknąć przycisk . Również w menu kontekstowym tabeli dostępne są opcje edycji wierszy.

Za pomocą przycisku po lewej stronie W modelu można wybrać pręt lub zbiór prętów, a liczba węzłów pośrednich tego zbioru prętów zostanie automatycznie przeniesiona do tabeli. Jeżeli długość efektywna jest już przypisana do pręta lub zbioru prętów, można ją przypisać za pomocą przycisku po prawej stronie należy wybrać węzeł. W tabeli podpór węzłowych wiersz odpowiedniej podpory pośredniej jest wybierany automatycznie (jeśli jest dostępna).

Współczynniki długości efektywnej

Tabela 'współczynniki długości efektywnej' jest dostosowana do liczby podpór węzłowych. Jeżeli nie zdefiniowano węzłów pośrednich, istnieje tylko jeden 'segment'. Współczynniki długości efektywnej tego segmentu można dostosować do warunków brzegowych, wydłużając lub skracając długość efektywną dla różnych postaci zniszczenia przy użyciu współczynników.

Podpory w węzłach pośrednich dzielą pręt lub zbiór prętów na kilka segmentów dla różnych przypadków uszkodzenia:

• Podpory "w z/v" dzielą długość dla wyboczenia względem osi mocnej przez współczynnik_ky/u.
• Podpory 'w y/u' dzielą długość dla wyboczenia względem słabej osi głównej o współczynnik k_z/v oraz długość zwichrzenia o współczynnik k_LT.
• Utwierdzenie 'względem x' dzieli długość zwichrzenia przez współczynnik k_LT.

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

Strzałka symbolizuje ogólny współczynnik długości efektywnej dla wszystkich segmentów, gdy w tabeli 'Podpory węzłowe' nie istnieje odpowiednia podpora pośrednia. W wierszach tabeli można zdefiniować współczynniki długości efektywnej poszczególnych segmentów i dostosować w ten sposób długości efektywne odcinków. Dla typowych przypadków można zastosować wstępnie zdefiniowane wartości z menu kontekstowego komórki.

Wybrać wsp. długości efektywnej

Długość efektywna stosowana do obliczenia postaci zniszczenia w jednym punkcie tego segmentu wynika z przemnożenia długości segmentu przez odpowiedni współczynnik długości efektywnej.

Dla długości efektywnych można również określić wartości bezwzględne. Należy przy tym pamiętać, że zostaną one zastosowane do wszystkich przypisanych obiektów. W przeciwieństwie do współczynników długości efektywnej, wartości te nie są dostosowywane do rzeczywistej długości segmentu. Z tego względu należy preferować definiowanie długości wyboczeniowej za pomocą współczynników długości wyboczeniowej zamiast wprowadzania wartości bezwzględnych dla długości wyboczeniowej.

Przy sprawdzaniu zwichrzenia za pomocą solwera wartości własnych zawsze brana jest pod uwagę całkowita długość obiektu z odpowiednimi podporami. Program określa moment krytyczny zwichrzenia M_cr na wewnętrznym modelu pręta zastępczego o czterech stopniach swobody (φ_x, φ_z, u_y, ω ) oraz na zdefiniowanych podporach węzłowych. W przypadku wybrania opcji wprowadzania wartości M_cr przez użytkownika dla każdego segmentu można wprowadzić wartość M_cr. Wartość ta zostaje zastosowana do wszystkich punktów weryfikacji w obrębie segmentu.

Podpory węzłowe - Dodatkowe dane

Ta sekcja okna jest wyświetlana, gdy w wybranym wierszu została zdefiniowana podpora sprężysta lub gdy istnieje podparcie boczne w kierunku y/u bez utwierdzenia sztywnego względem x. Tutaj można szczegółowo zdefiniować parametry.

Definiowanie parametrów sprężyny i mimośrodu

Należy tu wprowadzić parametry sprężyn, dostępnych dla podparcia bocznego lub obrotu względem podpartych osi. Można tu również zdefiniować sztywności dla sprężystości deplanacyjnych.

Mimośród odnosi się do podparcia bocznego w y/u i - w zależności od położenia ściskanego pasa - może działać stabilizująco lub destabilizująco w przypadku zwichrzenia. Na liście dostępne są opcje podparcia górnego lub dolnego pasa oraz ręcznej definicji.

Import z analizy stateczności

Zakładka Import z analizy stateczności jest wyświetlana, jeżeli w zakładce 'Główne' aktywowano odpowiednie pole wyboru. W tym miejscu można wybrać postaci wyboczenia oraz pręty, dla których mają zostać zastosowane współczynniki długości efektywnej k_y/u lub k_z/v.

Importowanie długości wyboczeniowej z analizy stateczności

Względem osi

W tej sekcji należy określić, z których przypadków obciążeń analizy stateczności mają zostać zaimportowane długości efektywne. Dla każdej osi głównej można zdefiniować postać własną konkretnego przypadku obciążenia.

Postaci własne są właściwościami przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Najpierw z listy 'Przypadek obciążenia/kombinacja obciążeń' należy wybrać, która sytuacja obciążenia jest decydująca dla kształtu wyboczenia. Lista zawiera tylko przypadki i kombinacje obciążeń, dla których zadano analizę stateczności.

W następnym kroku należy zdefiniować decydującą 'Postać nr' Lista postaci własnych jest dostępna dla wszystkich obliczonych przypadków obciążeń i kombinacji obciążeń.

Wybór kształtu trybu

Można użyć funkcji postacie własne można wyświetlić w oknie graficznym programu głównego.

Na koniec należy wybrać z listy 'Pręt nr'. Można użyć funkcji pręt można również zdefiniować graficznie w oknie roboczym.

Współczynniki długości efektywnej

W tabeli podane są współczynniki długości efektywnej zaimportowane z analizy stateczności dla obu osi głównych. Aby zmienić wartość ręcznie, należy aktywować pole wyboru 'Zdef. przez użytkownika' w sekcji 'Względem osi'. Pozwala to uzyskać dostęp do pola wprowadzania.

Wyświetlane tutaj współczynniki długości efektywnej zostają przeniesione do zakładki Podpory węzłowe i długości efektywne, gdzie nie można ich już edytować. Opcja 'Wartości bezwzględne' umożliwia przenoszenie długości efektywnych L_cr,y/v oraz L_cr,z/v z wyników analizy stateczności. Opcji tej można użyć na przykład wtedy, gdy chcemy zastosować długość efektywną dla zbioru prętów z zawartego w zbiorze pręta.