Przypadki imperfekcji opisują warunki ramowe imperfekcji. Pozwalają określić, czy uwzględniane mają być imperfekcje geometryczne czy obciążenia zastępcze. Wytyczne są regulowane w poszczególnych normach.
Podstawowe
Zakładka Podstawowe określa, jaki typ imperfekcji występuje. Imperfekcje można uwzględniać na przykład w formie obciążeń zastępczych, wstępnych ugięć geometrycznych lub nachyleń piętrowych.
W zakładce Przypisanie można przypisać przypadek imperfekcji do określonych przypadków obciążenia i kombinacji obciążeń.
Ustawienia
Na liście dostępne są różne typy imperfekcji do wyboru.
Imperfekcje lokalne
Imperfekcje są odwzorowane za pomocą obciążeń zastępczych. Wstępne przechyły i wstępne ugięcia odwrotne zależą od sił osiowych. Imperfekcje można zdefiniować w kategoriach Imperfekcje lokalne dla prętów i zbiorów prętów.
Obciążenia zastępcze z przypadku obciążenia
Imperfekcje bazują na obciążeniach określonego przypadku obciążenia. Ten przypadek obciążenia można przypisać lub utworzyć nowy w zakładce Obciążenia zastępcze z przypadku obciążenia.
Wstępny przechył przez tabelę
Ten typ imperfekcji pozwala odwzorować imperfekcje piętro po piętrze. Parametry należy zdefiniować w zakładce Wstępny przechył przez tabelę.
Odkształcenie statyczne
Imperfekcje bazują na odkształceniach przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Istotne parametry należy zdefiniować w zakładce Odkształcenie statyczne.
Na liście 'Typ źródła' należy wybrać, czy przemieszczenia opierają się na przypadku obciążenia czy na kombinacji obciążeń.
Postać wyboczeniowa
Imperfekcje bazują na postaciach drgań własnych analizy stateczności. Istotne parametry można zdefiniować w zakładce Postać wyboczeniowa.
Na liście 'Typ źródła' należy wybrać, czy przemieszczenia opierają się na przypadku obciążenia czy na kombinacji obciążeń. Istotne kształty imperfekcji można jednak również automatycznie określić na podstawie postaci wyboczeniowych dla wszystkich przypisanych przypadków obciążenia i kombinacji obciążeń.
Dynamiczna postać drgań własnych
Imperfekcje bazują na postaciach drgań własnych analizy dynamicznej. Istotne parametry można zdefiniować w zakładce Dynamiczna postać drgań własnych. Na liście 'Typ źródła' dostępna jest tylko jedna opcja, ponieważ przemieszczenia przy analizach modalnych mogą być uwzględniane tylko dla przypadków obciążenia.
Grupa przypadków imperfekcji
Ten typ imperfekcji umożliwia połączenie wytycznych z kilku przypadków imperfekcji. Przypadki imperfekcji można pogrupować w zakładce Grupa przypadków imperfekcji i przeskalować współczynnikami.
Opcje
Pole wyboru 'Uwzględniaj dla generowanych kombinacji obciążeń' jest domyślnie aktywne. Zapewnia to, że przypadek imperfekcji jest uwzględniany dla wszystkich kombinacji obciążeń, które nie zostały objęte ręcznym wyborem w zakładce Przypisanie.
Przykład
W zakładce 'Przypisanie' przypadek obciążenia "Wiatr" jest przypisany ręcznie. Automatycznie przypisywane są wtedy również wszystkie kombinacje obciążeń, które używają tego przypadku obciążenia. Dla kombinacji obciążeń bez wiatru przypadek imperfekcji jest natomiast uwzględniany tylko wtedy, gdy aktywna jest opcja 'Przypisz wszystkim kombinacjom obciążeń bez przypisanego przypadku imperfekcji'.
Obciążenia zastępcze z przypadku obciążenia
Obciążenia zastępcze są dostępne jako typ imperfekcji (patrz rysunek Wybór typu imperfekcji).
Imperfekcje można opisać w przypadku obciążenia za pomocą obciążeń zastępczych. Przypisz temu przypadkowi obciążenia kategorię przypadku obciążenia Bez, aby nie był uwzględniany w kombinatoryce, lecz tylko jako przypadek obciążenia imperfekcji. W ten sposób można na przykład zdefiniować obciążenia stabilizujące niezależnie od sił osiowych – w przeciwieństwie do nachyleń lub "notional loads", które działają jako obciążenia zastępcze w zależności od siły osiowej.
Wybierz przypadek obciążenia z listy lub utwórz nowy przypadek obciążenia przyciskiem
.
Wstępny przechył przez tabelę
Wstępny przechył jest dostępny jako typ imperfekcji (patrz rysunek Wybór typu imperfekcji).
Imperfekcje pięter
Umowne przemieszczenie budynku można opisać w tabeli. Dzięki temu nie trzeba definiować imperfekcji dla każdego słupa osobno. Obszary pięter tabeli regulują, jak węzły w poszczególnych sekcjach budynku są przesuwane.
Zdefiniuj rzędne pięter i przypisz nachylenia. Przyciskiem
można dodawać wiersze. Zwróć uwagę na rosnącą kolejność rzędnych. RFEM oblicza na podstawie wytycznych geometryczne przemieszczenie i stosuje je do węzłów MES.
Opcje
Jeśli imperfekcje nie mają być odnoszone do globalnego układu współrzędnych XYZ, można wybrać lub utworzyć własny 'Układ współrzędnych'. 'Kierunek pięter' określa rzędną pięter; dzięki temu możliwe są również pionowo skierowane wstępne przechyły.
'Kierunek imperfekcji' określa, w jakim kierunku/kierunkach przyjmowane są nachylenia. Przy ustawieniu domyślnym 'XY' w tabeli należy podać nachylenia dla kierunku X i Y. Jeśli mają działać tylko w jednym kierunku, ustaw odpowiednią oś na liście.
W tabeli wyświetlany jest 'Współczynnik nachylenia jako odwrotność 1'. Po odznaczeniu pola wyboru wartości wyświetlane są jako liczby dziesiętne.
Odkształcenie statyczne
Odkształcenie statyczne jest dostępne jako typ imperfekcji (patrz rysunek Wybór typu imperfekcji).
'Kształt imperfekcji' bazuje na odkształceniach przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Wstępne ugięcia geometryczne są przy tym skalowane do strzałki łuku.
Kształt imperfekcji z
Wybierz istotny przypadek obciążenia lub istotną kombinację obciążeń z listy. Przyciskiem
można utworzyć nowy przypadek obciążenia lub nową kombinację obciążeń.
Strzałka łuku imperfekcji
'Miejsce odniesienia' określa lokalizację w modelu, której przemieszczenie służy jako odniesienie dla strzałki łuku. Zwykle jest to miejsce o największym przemieszczeniu. Można jednak wybrać inny węzeł z listy lub określić go graficznie przyciskiem
.
Jeśli imperfekcje nie mają być odnoszone do globalnego układu współrzędnych XYZ, można wybrać lub utworzyć własny 'Układ współrzędnych'. 'Kierunek skalowania' określa orientację imperfekcji. Opcjami 'S' i '-S' możliwe są przestrzenne imperfekcje, jak występują na przykład w modelach powłokowych.
Podaj 'Strzałkę łuku imperfekcji', która reprezentuje maksymalne przemieszczenie geometryczne. Do tej wartości skalowane są przemieszczenia węzłów MES. Podstawą jest postać odkształceń powyżej podanego przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń.
Postać wyboczeniowa
Parametry typu imperfekcji Postać wyboczeniowa można zdefiniować, gdy dla przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń obciążenie krytyczne jest obliczane za pomocą rozszerzenia Stateczność konstrukcji. Koncepcja zakładki jest dostosowana do typu źródła.
Postać wyboczeniowa z przypadku obciążenia/kombinacji obciążeń
'Kształt imperfekcji' bazuje na wartościach własnych przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Postacie drgań własnych są przy tym skalowane do strzałki łuku.
Kształt imperfekcji z
Wybierz istotny przypadek obciążenia lub istotną kombinację obciążeń z listy. Przyciskiem
można utworzyć nowy przypadek obciążenia lub nową kombinację obciążeń. Następnie zdefiniuj na liście Postać wyboczeniową, na której mają bazować imperfekcje.
Strzałka łuku imperfekcji
Miejsce odniesienia określa lokalizację w modelu, której przemieszczenie służy jako odniesienie dla strzałki łuku. Zwykle jest to miejsce o największym przemieszczeniu. Można jednak wybrać inny węzeł z listy lub określić go graficznie przyciskiem
.
Jeśli imperfekcje nie mają być odnoszone do globalnego układu współrzędnych XYZ, można wybrać lub utworzyć własny Układ współrzędnych. Kierunek skalowania określa orientację imperfekcji. Opcjami 'S' i '-S' możliwe są przestrzenne imperfekcje, jak występują na przykład w modelach powłokowych (patrz rysunek Wybór kierunku skalowania).
Podaj Strzałkę łuku imperfekcji, która reprezentuje maksymalne przemieszczenie geometryczne. Do tej wartości skalowane są przemieszczenia węzłów MES. Podstawę stanowią postacie drgań własnych powyżej podanego przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń.
Imperfekcje automatyczne
Przy automatycznym określaniu imperfekcji kształt imperfekcji jest wyprowadzany z odpowiedniej zależnej od obciążenia postaci drgań własnych modelu i skalowany z zdefiniowaną amplitudą imperfekcji.
Ustawienia automatycznego określania
Zdefiniuj Liczbę badanych figur. Należy przy tym uwzględnić następujące: dla każdego przypadku obciążenia i każdej kombinacji obciążeń tworzone są tzw. "sub-przypadki obciążenia" lub "sub-kombinacje obciążeń", w których uwzględniony jest kształt imperfekcji. Powstają przy tym dwie sub-kombinacje lub sub-przypadki obciążenia na postać drgań własnych, ponieważ każda postać drgań własnych jest skalowana raz w kierunku dodatnim i raz w ujemnym. Te sub-przypadki obciążenia i sub-kombinacje można następnie badać jak normalne przypadki obciążenia lub kombinacje obciążeń.
Przykład: Przypisałeś automatyczne imperfekcje do KO1 i podajesz dwie figury do zbadania. Tworzone są przy tym sub-kombinacje obciążeń KO1.1 do KO1.4 – czyli cztery sub-kombinacje obciążeń.
Typ definicji umożliwia sterowanie wprowadzaniem dotyczącym skalowania postaci drgań własnych. Na liście dostępne są obecnie dwie możliwości:
- Względnie: Maksymalną strzałkę łuku imperfekcji można podać bezpośrednio w sekcji 'Parametry' (patrz rysunek Określenie parametrów automatycznego określania imperfekcji). Ta strzałka łuku imperfekcji jest zależna od wirtualnej długości wyboczeniowej obiektu o maksymalnej amplitudzie w obrębie postaci drgań własnych.
- EN 1993-1-1: Strzałka łuku imperfekcji jest określana zgodnie z wytycznymi normy EN 1993-1-1 Tab. 5.1. W dalszych sekcjach można dostosować parametry imperfekcji.
Parametry
Określ, czy wymiarowanie przekroju ma być 'Elastyczne' czy 'Plastyczne'. Stosowane strzałki łuku imperfekcji są zależne od tej decyzji.
Wstępne ugięcie odwrotne dla
Linia wyboczeniowa przekrojów jest na ogół znana. Dla 'Prętów bez linii wyboczeniowej' (z nieznaną linią wyboczeniową) można podać wartość ręcznie. To samo dotyczy 'Powierzchni i brył', które nie posiadają linii wyboczeniowej według EN 1993-1-1.
Dynamiczna postać drgań własnych
Parametry typu imperfekcji Dynamiczna postać drgań własnych można zdefiniować, gdy dla przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń przeprowadzana jest Analiza modalna.
'Kształt imperfekcji' bazuje na dynamicznych wartościach własnych przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń. Postacie drgań własnych są przy tym skalowane do strzałki łuku.
Kształt imperfekcji z
Wybierz istotny przypadek obciążenia lub istotną kombinację obciążeń z listy. Przyciskiem
można utworzyć nowy przypadek obciążenia lub nową kombinację obciążeń. Następnie zdefiniuj na liście postać drgań własnych, na której mają bazować imperfekcje. Opcją 'Automatycznie' można pozwolić programowi na określenie istotnej postaci drgań własnych.
Strzałka łuku imperfekcji
Parametry można zdefiniować tak, jak opisano w sekcji Strzałka łuku imperfekcji dla postaci wyboczeniowej.
Grupa przypadków imperfekcji
Grupa przypadków imperfekcji jest dostępna jako typ imperfekcji (patrz rysunek Wybór typu imperfekcji).
Kilka przypadków imperfekcji można połączyć w grupie i w ten sposób uwzględniać na przykład jednocześnie. Możliwość ta jest często przydatna przy wyboczeniu powłok, aby zastosować imperfekcje globalne i wyboczenie lokalne.
Zdefiniuj przypadki imperfekcji, które mają być połączone. Przyciskiem
można dodawać wiersze w tabeli.
Każdy przypadek imperfekcji można obciążyć 'Współczynnikiem'. Za pomocą 'Operatora' określ, czy przypadki imperfekcji działają jednocześnie ('i'), czy wykluczają się wzajemnie ('lub').
Przypisanie
W zakładce Przypisanie można przypisać do przypadku imperfekcji jeden lub kilka przypadków obciążenia lub również kombinacje obciążeń. Tylko wtedy przypadek imperfekcji jest uwzględniany przy obliczeniach.
Przypisz
W kolumnie 'Przypisz' wymienione są wszystkie utworzone przypadki obciążenia. Aby przenieść przypadek obciążenia do listy 'Przypisane obiekty', można skorzystać z następujących możliwości:
- Kliknij dwukrotnie przypadek obciążenia.
- Zaznacz przypadek obciążenia. Następnie kliknij przycisk
.
Przypisane obiekty
Kolumna 'Przypisane obiekty' zarządza wszystkimi przypadkami obciążenia, które przypisujesz do przypadku imperfekcji. Jeśli na przykład przypadek imperfekcji 'Wiatr w +X' ma być uwzględniony z przypadkiem obciążenia 'Wiatr w +X', przenieś ten przypadek obciążenia jak opisano powyżej do listy. Jeśli Generator kombinacji jest aktywny, przypisywane są tym samym również wszystkie kombinacje obciążeń, które używają tego przypadku obciążenia.
W ten sposób można dopasować przypadki imperfekcji do kierunków działania przypadków obciążenia: Na przykład przypadek imperfekcji z nachyleniami w X działa dla obciążenia wiatrem w X, a przypadek imperfekcji w Y dla obciążenia wiatrem w Y. Dla nieprzypisanych kombinacji obciążeń (tych bez obciążeń wiatrem) każdy przypadek imperfekcji jest uwzględniany osobno. RFEM tworzy po dwie kombinacje obciążeń o identycznych kryteriach superpozycji, lecz różnych przypadkach imperfekcji.
