Długości efektywne

Dla zwichrzenia i wyboczenia skrępowego zgodnie z metodą pręta zastępczego 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 prowadzące do utraty stateczności.

Jeżeli prętowi lub zestawowi prętów zostanie przypisana długość wyboczeniowa, odpowiednie ustawienia i długości wyboczeniowe zostaną uwzględnione przy ocenie stateczności obiektu. Jeśli nie została zdefiniowana długość wyboczeniowa, ale aktywowany jest dowód stateczności, w tabeli Błędy i Ostrzeżenia zostanie wyświetlone ostrzeżenie jako wynik.

Podstawa

W zakładce Podstawa należy dokonać podstawowych ustaleń. Współczynniki długości wyboczeniowych i podpory węzłowe można zdefiniować w zakładce Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe. Możliwości wprowadzania danych są dostosowane do Normy zapisanej w podstawowych danych modelu.

Okno dialogowe "Nowe długości efektywne"

Uwzględnienie długości wyboczeniowych

Określ za pomocą pól kontrolnych, które formy utraty stateczności należy sprawdzić dla pręta lub zestawu prętów. Pod obciążeniem ściskającym może być decydujące wyboczenie giętne wokół mocnej lub słabej osi oraz wyboczenie skrętne. Dla przekrojów niesymetrycznych z obciążeniem ściskającym badane jest również zwichrzenie czystym ściskaniem jako kombinacja wyboczenia giętnego i skrętnego. Opcja 'Zwichrzenie' aktywuje dowód dla zwichrzenia pod obciążeniem gięciem.

Metoda określenia idealnego krytycznego momentu

W zależności od normy, dostępne są różne możliwości określenia idealnego momentu krytycznego zwichrzenia M_cr' (moment rozgałęzienia). Metoda wartości własnych jest domyślnie ustawiona. Jeśli chcesz określić wartość ręcznie, aktywuj opcję 'Użytkownik'. Dla niektórych norm istnieją inne możliwości wyboru. Na przykład, przy projektowaniu zgodnie z normą AISC 360, idealny moment krytyczny można określić według rozdziału F.

Osie wyboczeniowe

Z reguły należy badać zachowanie wyboczeniowe wokół 'głównych osi przekroju y/u i z/v'. W przypadku przekrojów niesymetrycznych może być jednak konieczne rozważenie wyboczenia giętnego wokół 'osi przekroju y i z' oprócz osi u i v. Ten szczególny przypadek jest na przykład istotny dla dowodów profilów kątowych w masztach kratowych.

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

Typ pręta

Normy, takie jak GB 50017 [2], różnicują przy ocenie stateczności między różnymi typami struktur. Możesz zaklasyfikować pręt w tej sekcji jako wspornik lub belkę podpartą z obu stron.

Typ współczynnika długości wyboczeniowej

Amerykańskie normy projektowe rozróżniają między teoretycznymi a zalecanymi wartościami współczynników długości wyboczeniowych. Współczynniki długości wyboczeniowych, które można zdefiniować jako szablon dla np. jednostronnie zamocowanych prętów, zostaną dostosowane zgodnie z wyborem.

Opcje

Za pomocą pola kontrolnego 'Importuj ze stabilizy' można przyjąć współczynniki długości wyboczeniowych na podstawie postaci kołyszących. Odpowiednie dane wejściowe można wprowadzić w dodatkowej zakładce Importuj ze stabilizy.

Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe

Definiowanie podpory węzłowej i długości efektywnych

Podpory węzłowe

Podpory węzłowe na pręcie lub zestawie prętów określają warunki na granicy dla dowodu zwichrzenia. Ponadto, podpory węzłowe są używane do podziału pręta lub zestawu prętów na segmenty.

Do zdefiniowania podpór można wybrać typowe warianty z listy w kolumnie 'Typ podpory'. Alternatywnie można aktywować (stała podpórka) lub dezaktywować (brak podpórki) pola kontrolne w komórkach poszczególnych kolumn.

Wybór typu utwierdzenia

Oprócz stałych lub luźnych podpórek, dla niektórych kierunków możliwe są wartości sprężynowe. Użyj menu kontekstowego komórki do tej funkcji. Sztywność sprężyny można wpisać w sekcji Podpory węzłowe - Dodatkowe Dane.

Wybór sprężyny podporowej

Węzły pośrednie

Możesz zdefiniować warunki podporowe nie tylko na początku i końcu obiektu, ale także na węzłach pośrednich. Jako węzły pośrednie uznawane są standardowe węzły między prętami zestawu prętów oraz węzły na prętach (patrz rozdział Węzły Podręcznika RFEM). Po wstawieniu numery są podawane w kolumnie 'Węzeł'.

Definicja węzłów pośrednich nie opiera się na numerach węzłów, lecz na kolejności na pręcie: .1 oznacza pierwszy węzeł pośredni od początku pręta, .2 drugi węzeł pośredni itd. Jeśli pręt, któremu przypisana jest długość wyboczeniowa, ma w modelu więcej lub mniej węzłów pośrednich niż tu podano, uwzględniane są od początku pręta. Nadmiarowe wpisy lub węzły są ignorowane.

Aby ręcznie dodać węzeł pośredni, zaznacz pole kontrolne 'Węzeł pośredni'. Z przyciskiem możesz dodać nowe węzły pośrednie. Aby usunąć węzeł pośredni, wybierz wiersz i kliknij przycisk . W kontekstowym menu tabeli również dostępne są funkcje edycji wierszy.

Alternatywnie, użyj przycisku , aby zaimportować węzły pośrednie z obiektu z modelu. Wybierz pręt lub zestaw prętów w oknie roboczym. Liczba węzłów pośrednich zostanie wtedy umieszczona w tabeli.

Jeśli długość wyboczeniowa zostanie przypisana do pręta lub zestawu prętów, możesz za pomocą przycisku sprawdzić przypisanie węzłów. Po wybraniu węzła w oknie roboczym, w tabeli zostanie zaznaczony wiersz odpowiadający określonej podporze pośredniej (jeśli została zdefiniowana).

Współczynniki długości wyboczeniowych

Tabela 'Współczynniki długości wyboczeniowych' jest dostosowana do liczby podpór węzłowych. Jeśli nie zdefiniowano węzłów pośrednich, istnieje tylko jeden tzw. 'segment'. Możesz dostosować długość wyboczeniową tego segmentu do warunków na granicy, redukując lub zwiększając współczynniki długości wyboczeniowych dla różnych form utraty stateczności.

Podpory przez podpory na węzłach pośrednich dzielą pręt lub zestaw prętów na segmenty dla różnych przypadków utraty stateczności:

• Podpórka w z/v dzieli długość dla wyboczenia wokół mocnej osi głównej ze współczynnikiem k_y/u.
• Podpórka w y/u dzieli długość wyboczenia wokół słabej osi głównej ze współczynnikiem k_z/v.
• Zamocowanie wokół x dzieli długość dla wyboczenia skrętnego ze współczynnikiem k_T.

Strzałka w kolumnie symbolizuje współczynnik długości wyboczeniowej obejmujący segment. Jest to przypadek, gdy brak jest podpory pośredniej w tabeli 'Podpory węzłowe'.

Możesz dostosować współczynnik długości wyboczeniowej, a tym samym długość wyboczeniową segmentu, wpisując współczynnik bezpośrednio lub wybierając jeden z przypadków wstępnie zdefiniowanych w liście menu kontekstowego komórki.

Wybrać wsp. długości efektywnej

Wyboczeniowa długość, używana do dowodu formy utraty stateczności w danym miejscu segmentu, wynika z mnożenia długości segmentu przez odpowiedni współczynnik długości wyboczeniowej.

Wyboczeniowe długości można również podać bezpośrednio. Zaznacz w tym celu pole kontrolne 'Wartości absolutne'. Nagłówki kolumn zostaną wtedy zmienione na jednostki długości.

Przy dowodzie zwichrzenia z rozwiązaniem wartości własnych każdy segment obiektu jest badany z odpowiadającymi mu mocowaniami. Program oblicza idealny moment zwichrzenia M_cr na wewnętrznym modelu pręta zastępczego z czterema stopniami swobody (φ_x, φ_z, u_y, ω) i zdefiniowanymi podporami węzłowymi. Jeśli w zakładce Podstawa wybrano ręczne wprowadzenie M_cr, można ręcznie ustalić krytyczny moment zwichrzenia dla każdego segmentu. Ta wartość jest wtedy używana dla wszystkich miejsc dowodowych wewnątrz segmentu.

Podpory węzłowe - Dodatkowe Dane

Ta sekcja jest dostępna, gdy sprężyna jest zdefiniowana jako podpora węzłowa lub występuje boczne podparcie w y/u bez sztywnego zamocowania wokół x. Można tu szczegółowo określić parametry.

Definiowanie parametrów sztywności sprężystej i mimośrodu

Wpisz wartości 'Sprężyn', które dotyczą bocznego podparcia lub obrotu wokół podporowanych osi. Możesz także określić sztywności dla sprężyn wyboczeniowych.

'Odchylenie' odnosi się do bocznego podparcia w y/u. W zależności od lokalizacji pasa ściskającego, może ono stabilizować lub destablizować zwichrzenie. Lista oferuje podparcie na górnym lub dolnym kołnierzu oraz możliwość definiowania ręcznego.

Sztywności sprężyny i odchylenia są odpowiednio uwzględniane przy określaniu idealnego momentu zwichrzenia za pomocą metody wartości własnej.

Importuj ze stabilizy

Zakładka Importuj ze stabilizy jest wyświetlana, gdy w zakładce Podstawa aktywowano pole kontrolne. Można tu wybrać postacie wyboczeniowe i pręty, dla których współczynniki długości wyboczeniowych k_y/u lub k_z/v mają być przyjęte.

Importowanie długości wyboczeniowej z analizy stateczności

Wokół osi y/u / Wokół osi z/v

Podaj, z których przypadków obciążenia analizy stateczności mają być importowane długości wyboczeniowe. Można określić formę własną dla każdej głównej osi z konkretnego przypadku obciążenia.

Formy własne są właściwościami przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Najpierw wybierz w liście 'Przypadek obciążenia/Kombinacja obciążeń', która sytuacja obciążenia jest krytyczna dla postaci wyboczeniowej. Lista zawiera tylko te przypadki obciążeń i kombinacje obciążeń, dla których została przewidziana analiza stateczności.

Następnie ustaw 'Numer formy', która jest krytyczna. Lista form własnych jest dostępna dla wszystkich obliczonych przypadków obciążeń i kombinacji obciążeń.

Wybór kształtu trybu

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

Następnie wybierz 'Numer pręta' z listy. Z przyciskiem można również graficznie określić pręt w oknie roboczym.

Współczynniki długości wyboczeniowych

W tabeli podane są współczynniki długości wyboczeniowych, które zostały zaimportowane z analizy stateczności dla obu osi głównych. Jeśli chcesz ręcznie dostosować wartość, należy w sekcji 'Wokół osi' aktywować pole kontrolne 'Użytkownik'. W ten sposób pole wprowadzania jest dostępne.

Tutaj pokazane współczynniki długości wyboczeniowych są przenoszone do zakładki Podpory węzłowe i długości wyboczeniowe. Tam nie są one już edytowalne.

Za pomocą opcji 'Wartości absolutne' możesz również przejąć długości wyboczeniowe L_cr,y/v i L_cr,z/v prętów z wyników analizy stateczności. Opcję tę można na przykład zastosować, gdy długość wyboczeniowa dla zestawu prętów ma być przyjęta z jednego pręta w zestawie.