Główne

Zakładka Główne umożliwia zarządzanie podstawowymi parametrami pręta. Zazwyczaj po zaznaczeniu pola wyboru w sekcji 'Opcje' pojawia się kolejna zakładka. Tutaj można zdefiniować szczegóły.

Typ pręta

Od wybranego typu pręta zależy, w jaki sposób przenoszone są siły wewnętrzne lub jakie właściwości są wymagane dla pręta. Na liście dostępne są różne typy prętów.

Belka

Belka jest prętem sztywnym na zginanie, który może przenosić wszystkie siły wewnętrzne. Belka nie posiada przegubów na swoich końcach. Ten typ pręta może być obciążony wszystkimi rodzajami obciążeń.

Sztywne

Pręt tego typu łączy przemieszczenia dwóch węzłów dzięki sztywnemu połączeniu. Zasadniczo pręt ten odpowiada zatem łącznikowi. Umożliwia on definiowanie prętów o bardzo dużej sztywności z uwzględnieniem przegubów, które mogą również mieć stałe sprężystości i nieliniowości. Nie występują przy tym problemy numeryczne, ponieważ sztywności są dostosowane do układu. Dla prętów sztywnych program RFEM wyświetla siły wewnętrzne.

kratownica

Pręt kratownicy odpowiada belce z przegubami momentowymi na obu końcach. Dodatkowo obrót względem osi wzdłużnej na początku pręta jest zwalniany przez przegub φ_x. Dla tego typu pręta wyświetlane są momenty zginające i skręcające od obciążeń pręta.

Kratownica (tylko N)

Ten typ kratownicy o sztywności E ⋅ A jest w stanie przenosić siły normalne w postaci rozciągania i ściskania. Program RFEM wyświetla tylko siły wewnętrzne w węzłach. Rozkład sił wewnętrznych dla pręta jest liniowy pod warunkiem, że na pręt nie działa obciążenie skupione. Program RFEM nie pokazuje rozkładu momentów, który może powstać pod wpływem ciężaru własnego lub obciążenia liniowego. Siły węzłowe są obliczane na podstawie obciążeń pręta, co zapewnia ich prawidłowe przenoszenie.

Pręt rozciągany

Pręt rozciągany może przenosić tylko siły rozciągające. Ten typ pręta odpowiada prętowi 'Kratownica (tylko N)', który ulega zniszczeniu pod wpływem siły ściskającej.

Obliczenia konstrukcji ramowej zawierającej pręty rozciągane są wykonywane iteracyjnie: w pierwszym kroku wyznaczane są siły wewnętrzne wszystkich prętów. Jeżeli pręty rozciągane są obciążone ujemną siłą normalną (ściskanie), rozpoczyna się kolejny krok iteracji. Składowe sztywności tych prętów nie są już uwzględniane, ponieważ pręty uległy zniszczeniu. Proces ten jest kontynuowany do momentu, gdy żaden pręt rozciągany nie ulega już zniszczeniu. Na skutek zniszczenia prętów rozciąganych układ może stać się niestateczny.

Pręt ściskany

Pręt ściskany może przenosić tylko siły ściskające. Ten typ pręta odpowiada prętowi 'Kratownica (tylko N)', który ulega zniszczeniu pod wpływem siły rozciągającej. Zniszczenie prętów ściskanych może prowadzić do niestateczności układu.

Pręt wyboczeniowy

Pręt wyboczeniowy odpowiada prętowi typu 'Kratownica (tylko N)', który bez ograniczeń przenosi siły rozciągające, natomiast siły ściskające - tylko do momentu osiągnięcia siły krytycznej. Wartość tej siły wyznaczana jest dla drugiego przypadku Eulera w następujący sposób:

Zastosowanie tego typu pręta często pozwala uniknąć niestateczności, jakie powstają podczas obliczeń nieliniowych według teorii drugiego rzędu lub analizy dużych deformacji w wyniku wyboczenia prętów kratownicy. Po zastąpieniu kratownic prętami wyboczeniowymi (sytuacja zbliżona do rzeczywistości) w wielu przypadkach zostaje zwiększone obciążenie krytyczne.

Kabel

Kable przejmują tylko siły rozciągające. Pozwala to na iteracyjne obliczenia zbiorów kabli według analizy dużych deformacji z uwzględnieniem sił podłużnych i poprzecznych.

Kable są odpowiednie dla modeli, w których mogą wystąpić duże odkształcenia z odpowiednimi zmianami sił wewnętrznych. Do odciągów przy prostych konstrukcjach (na przykład zadaszenia) w zupełności wystarcza zastosowanie prętów rozciąganych.

Wirtualna belka

Ten typ pręta umożliwia zastosowanie właściwości przekrojów dla elementów typu 'Open Web Steel Joists, które Steel Joist Institute zawarł w tabelach określonych jako "Wirtualna belka". Te wirtualne przekroje belek reprezentują zastępcze belki szerokostopowe, które są bardzo zbliżone do powierzchni pasa belki, efektywnego momentu bezwładności i ciężaru. W ten sposób belka zostaje zastąpiona prętem o wirtualnym przekroju. Pozwala to symulować złożone elementy nośne, takie jak kratownica w całym układzie konstrukcyjnym.

Zdefiniuj właściwości belki pozornej

Z listy należy wybrać 'Serię' wirtualnej belki.

Wybierz wiersz

Następnie można zdefiniować dokładny typ na liście 'Wirtualna belka'.

The w sekcji 'Przekrój i materiał' umożliwia import wirtualnej belki z biblioteki przekrojów.

Wybierz nośną wirtualną w bibliotece

Sztywność

Ten typ pręta umożliwia zastosowanie pręta o sztywnościach zdefiniowanych przez użytkownika. Właściwości sztywności należy zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowa definiowalna sztywność pręta' (patrz rozdział Definiowalne sztywności pręta).

Połączenie

Łącznik jest wirtualnym, bardzo sztywnym prętem o końcach sztywnych lub przegubowych. Do wyboru są cztery możliwości połączenia stopni swobody węzła początkowego i końcowego w sposób 'Sztywny' lub za pomocą 'Przegubu'. Łączniki umożliwiają modelowanie szczególnych sytuacji dla przenoszenia sił i momentów. Siły normalne i tnące lub momenty skręcające i zginające są przy tym przenoszone bezpośrednio z jednego węzła na drugi.

Informacje

Sztywności łączników są zadawane w zależności od danego modelu, tak by nie występowały problemy numeryczne.

Sprężyna

Pręt sprężysty oferuje możliwość wyświetlania liniowych lub nieliniowych właściwości sprężystości poprzez zdefiniowanie obszarów efektywnych. W przypadku pręta sprężystego wystarczy zdefiniować długość L_z w zakładce 'Przekrój', ale nie przekrój: Sztywność pręta wynika z parametrów sprężystości, które można zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowa sprężystość pręta' (patrz rozdział Sprężystość pręta).

tłumik

Zasadniczo dzban odpowiada prętowi sprężystemu z dodatkową właściwością 'Współczynnik tłumienia'. Ten typ pręta rozszerza możliwości analizy dynamicznej według analizy przebiegu czasowego.

Zdefiniuj współczynniki tłumienia

Podobnie jak w przypadku pręta sprężystego, wystarczy zdefiniować długość pręta L_z w zakładce 'Przekrój'; brak przekroju. Sztywność pręta wynika z parametrów sprężystości, które można zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowa sprężystość pręta' (patrz rozdział Sprężystość pręta). Właściwości tłumienia można kontrolować za pomocą współczynnika tłumienia X.

Informacje

W zakresie lepkosprężystości typ pręta "Tłumik" jest podobny do modelu Kelvina-Voigta, który składa się z elementu tłumiącego i sprężyny (oba elementy połączone równolegle).

Opcje

W tej sekcji okna dialogowego można zdefiniować dalsze właściwości pręta.

Węzeł na pręcie

Po umieszczeniu na pręcie jednego lub kilku węzłów można podzielić pręt na segmenty bez dzielenia go (patrz Węzły ).

Przeguby

Istnieje możliwość rozmieszczenia przegubów na pręcie w celu kontrolowania przenoszenia sił wewnętrznych i momentów w węzłach końcowych (patrz rozdział Przeguby prętowe). W przypadku niektórych typów pręta wprowadzania przegubów jest zablokowane, ponieważ posiadają one już zwolnienia wewnętrzne. Przeguby można przypisać oddzielnie dla 'Początku pręta i' oraz 'Końca pręta j'.

Przypisywanie przegubu prętowego

Mimośrody

Mimośrody umożliwiają mimośrodowe połączenie pręta w węzłach końcowych (patrz rozdział Mimośrody prętowe). Mimośrody można przypisać oddzielnie 'Na początku pręta i' oraz 'Na końcu pręta j'.

Magazyn

Do pręta można przypisać podporę efektywną na całej długości. Stopnie swobody i stałe sprężystości należy zdefiniować w warunkach podparcia (patrz rozdział Podpory prętowe).

Usztywnienia poprzeczne

Usztywnienia poprzeczne zastosowane w pręcie mają wpływ na jego sztywność deplanacyjną. Wpływają one na obliczenia przy użyciu skręcania skrępowanego z uwzględnieniem siedmiu stopni swobody (patrz rozdział Usztywnienia poprzeczne pręta).

Nieliniowość

Prętowi można przypisać nieliniowość. Właściwości nieliniowe należy zdefiniować jako nieliniowości pręta (patrz rozdział Nieliniowości pręta).

Punkty pośrednie wyników

Poprzez zastosowanie punktów pośrednich wyników można kontrolować wyświetlanie w tabeli wyników wzdłuż pręta. Punkty podziału należy zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowy punkt pośredni wyników prętów' (patrz rozdział Punkty pośrednie wyników prętów).

Informacje

Punkty pośrednie wyników nie mają wpływu na wyznaczanie wartości ekstremalnych ani na graficzny wykres wyników.

Modyfikacje końca

Wprowadzając modyfikacje końca, można graficznie dostosować geometrię pręta na jego końcach. Pozwala to przygotowywać rzuty, redukcje lub skosy dla renderowanego widoku.

Definiowanie modyfikacji końca pochylonego pręta

Informacje

W przeciwieństwie do mimośrodów pręta, modyfikacje końców nie mają wpływu na obliczenia.

'Przedłużenie': Dla początku i końca pręta można zdefiniować 'Wydłużenie'. Ujemna wartość Δ działa jak skrócenie.

'Nachylenie': Koniec dowolnego pręta można skosować przy użyciu nachylenia. Możliwe jest wprowadzenie kątów nachylenia względem dwóch osi pręta y i z. Dodatni kąt powoduje obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara względem odpowiedniej osi dodatniej.

Wyłącz z obliczeń

W przypadku zaznaczenia tego pola wyboru pręt wraz z obciążeniem nie będzie uwzględniony w obliczeniach. Umożliwia to analizowanie zmian w zachowaniu konstrukcji w przypadku, gdy określone pręty nie są efektywne. Nie ma wówczas potrzeby usuwania prętów; zachowane zostają również ich obciążenia.