5252x
000035
2024-01-16
Konstrukcja

Przekroje

Przekrój jest wymagany do opisania właściwości pręta: Charakterystyki przekroju i przypisane właściwości materiału wpływają na sztywność pręta.

Nie każdy zdefiniowany przekrój musi zostać wykorzystany w modelu. Dzięki temu możliwe jest szybkie modelowanie wariantów bez konieczności usuwania przekrojów. Nie można przy tym jednak zmieniać numeracji przekrojów.

Nazwa

Dla przekroju można zdefiniować dowolną nazwę i właściwości. Jeżeli nazwa odpowiada pozycji w bibliotece, program RFEM importuje zapisane właściwości przekroju. Aby wybrać przekrój z biblioteki, należy kliknąć przycisk biblioteka: na końcu wiersza wprowadzania. Import przekrojów został opisany w rozdziale Biblioteka przekrojów.

Informacje

Po wprowadzeniu w polu tekstowym nazwy zwyczajowej, na przykład „ipe 240“, pojawia się lista dla danego typu przekroju, uporządkowana według różnych norm.

W przypadku przekrojów z biblioteki właściwości przekroju są ustawione domyślnie i nie można ich zmienić. Wyjątek stanowią powierzchnie ścinania i wymiary dla nierównomiernych obciążeń termicznych.

W przypadku nazwy przekroju zdefiniowanej przez użytkownika wszystkie właściwości przekroju należy zdefiniować ręcznie. Przekrój ten można następnie wykorzystać do określenia sił wewnętrznych i momentów. Nie jest jednak możliwe obliczenie takiego przekroju, ponieważ nie można zdefiniować punktów naprężeniowych.

Podstawowe

Zakładka Główne umożliwia zarządzanie podstawowymi parametrami przekroju.

Materiał

Do każdego przekroju musi być przypisany materiał. Można go wybrać z listy już zdefiniowanych materiałów. Przyciski znajdujące się obok pola tekstowego umożliwiają wybór materiału z biblioteki lub zdefiniowanie nowego (zob. rozdział Materiały).

Typ przekroju

W przypadku przekrojów z biblioteki 'Typ przekroju' jest ustawiony domyślnie zgodnie ze stosowaną w niej klasyfikacją (zob. rozdział Biblioteka przekrojów). Przekroje zdefiniowane przez użytkownika są przydzielane do typu 'Podstawowy'.

Rodzaj produkcji

W przypadku przekrojów z biblioteki wyświetlany jest sposób produkcji profilu. Od niego zależą określone ustawienia projektowe, na przykład krzywe wyboczenia kształtowników zamkniętych formowanych na zimno.

Pola przekroju

Pola przekroju dzielą się na powierzchnię całkowitą 'Osiowa A' oraz powierzchnie ścinania 'Ścinanie Ay' i 'Ścinanie Az'. Powierzchnia ścinania Ay odnosi się do momentu bezwładności Iz, a powierzchnia ścinania Az - do momentu bezwładności Iy.

Poniższy artykuł techniczny zawiera informacje dotyczące wyznaczania powierzchni ścinania:
https://www.dlubal.com/pl/pomoc-techniczna-szkolenia/pomoc-techniczna/baza-informacji/000966

Powierzchnie ścinania mają wpływ na odkształcenie przy ścinaniu, które należy uwzględnić w szczególności w przypadku krótkich, masywnych prętów. W przypadku zmiany powierzchni ścinania należy unikać ekstremalnie małych wartości: powierzchnie ścinania są zawarte w mianowniku równań, mogą więc pojawić się problemy numeryczne.

Momenty bezwładności

Momenty bezwładności definiują sztywność przekroju z uwagi na obciążenie momentami: Moment bezwładności przy skręcaniu IT opisuje sztywność na obrót względem osi podłużnej, momenty bezwładności przekroju Iy oraz Iz opisują sztywności na zginanie względem lokalnych osi y oraz z. Oś y przyjmuje się jako oś „mocną“. Wycinkowy moment bezwładności Iω opisuje nośność na przekroju na deplanację.

W przypadku profili niesymetrycznych podane są momenty bezwładności względem osi głównych przekroju u i v. Lokalne osie przekroju są pokazane w oknie graficznym.

Pola przekroju i momenty bezwładności można dostosowywać przy użyciu współczynników, definiowanych jako 'Modyfikacja konstrukcji' dla danego przekroju (zob. rozdział Modyfikacje konstrukcji).

Nachylenie osi głównych

Nachylenie osi głównych opisuje położenie osi głównych w odniesieniu do standardowego układu osi głównych przekrojów symetrycznych. W przypadku przekrojów niesymetrycznych jest to kąt α pomiędzy osią y a osią u (dodatni zgodnie z ruchem wskazówek zegara). Osie główne w przypadku przekrojów symetrycznych określane są jako y i z, a w przypadku przekrojów niesymetrycznych - jako u i v (zob. rysunek Właściwości przekroju i osie).

Nachylenie osi głównych jest obliczane z poniższego wzoru:

W przypadku przekrojów z biblioteki nie ma możliwości edycji nachylenia osi głównych. Przekrój można jednak obrócić o zdefiniowany przez użytkownika kąt: W tym celu w sekcji 'Opcje' należy zaznaczyć pole wyboru 'Obrót przekroju' (zob. rozdział Obrót przekroju).

Wymiary (dla nierównomiernych obciążeń temperaturą)

Wymiary dotyczące szerokości b i wysokości h przekroju są wymagane do obliczenia obciążeń termicznych.

Informacje

W zakładce Wartości przekroju wyszczególnione są pozostałe parametry przekroju.

Dezaktywacja sztywności na ścinanie

Uwzględnienie sztywności na ścinanie powoduje wzrost odkształceń wywołanych siłami tnącymi. Odkształcenia pod wpływem ścinania odgrywają niewielką rolę w przypadku przekrojów walcowanych i spawanych. W przypadku przekrojów masywnych i drewnianych zaleca się jednak uwzględniać sztywność na ścinanie podczas analizy deformacji.

Dezaktywacja sztywności deplanacyjnej

Pole wyboru umożliwiające uwzględnienie sztywności deplanacyjnej jest aktywne, jeżeli w Danych podstawowych aktywowano rozszerzenie do analizy Skręcanie skrępowane. W tym przypadku można zdecydować, czy sztywność deplanacyjna przekroju zostanie zastosowana w obliczeniach z uwzględnieniem siedmiu stopni swobody.

Obrót przekroju

Obrót przekroju określa kąt, o jaki obrócony jest przekrój. Kąt obrotu α' można zdefiniować w zakładce Obrót przekroju.

W przypadku przekrojów niesymetrycznych w zakładce dostępne są również opcje 'Odbicia lustrzanego' przekroju. Pozwala to na przykład umieścić profil L we właściwej pozycji.

W przypadku importu przekroju z biblioteki lub programu RSECTION nie ma potrzeby określania kąta obrotu przekroju α'. Program RFEM importuje kąt automatycznie. W przypadku przekrojów zdefiniowanych przez użytkownika należy jednak samodzielnie określić kąt osi głównej i dostosować położenie poprzez obrót przekroju.

Informacje

Wszystkie pręty o takim samym przekroju zostają obrócone o kąt obrotu. Aby temu zapobiec, należy zdefiniować kąty obrotu prętów dla poszczególnych prętów.

Hybrydowe

Opcja 'Hybrydowy' jest dostępna tylko dla przekrojów typu 'Parametryczne - Masywne II'. W zakładce Hybrydowe można na przykład przyporządkować właściwości materiałowe do elementów składowych złożonych przekrojów drewnianych.

Model cienkościenny

Pole wyboru 'Model cienkościenny' pozwala określić, według jakiej teorii wyznaczone zostaną wartości dla przekrojów typu 'Standardowe - Stal' i 'Parametryczne - Cienkościenne'. Na przykład w przypadku przekroju masywnego powierzchnie ścinania i moment bezwładności przy skręcaniu są określane inną metodą, ponieważ rozwiązanie analityczne jest stosowane tylko dla przekrojów cienkościennych.

Wygładzanie naprężeń w celu uniknięcia osobliwości

Wygładzanie naprężeń stosuje się szczególnie w przypadku złożonych przekrojów drewnianych, w celu uniknięcia osobliwości w obszarach połączeń. W tych obszarach naprężenia styczne często prowadzą do naprężeń szczytowych, które mają niekorzystny wpływ na obliczenia. Funkcja ta pozwala uzyskać lepszy rozkład naprężeń.

Właściwości przekroju

Właściwości przekroju są wyszczególnione w zakładce Właściwości przekroju.

Właściwości przekrojów parametrycznych są określane za pomocą RSECTION.

Informacje

FAQ 5400 opisuje równania, które służą do wyznaczania modułów przekroju Sy i Sz.

Statystyka

W zakładce Statystyka znajduje się przegląd wszystkich prętów w modelu, które stosują ten przekrój. Na przykład w pozycji 'Ciężar całkowity' można zobaczyć zestawienie stali lub szacunkową kalkulację kosztów.

Punkty naprężeniowe

Punkty naprężeniowe są potrzebne do określenia naprężeń działających na przekrój. Wszystkie przekroje z biblioteki posiadają punkty naprężeniowe w miejscach istotnych dla obliczeń.

Zakładka Punkty naprężeniowe składa się z kilku podzakładek. Są w nich wyświetlane współrzędne punktów naprężeniowych, momenty statyczne wraz z odpowiednimi grubościami i rzędnymi deplanacji (tylko w przypadku przekrojów cienkościennych) oraz naprężenia jednostkowe.

W oknie graficznym przekroju można sprawdzić momenty statyczne i rozkłady naprężeń. W tym celu należy kliknąć kolumnę z wartością lub wybrać typ z listy pod oknem graficznym.

Nadrzędny przekrój