1550x
000575
2021-01-28

Generowanie mniejszej liczby kombinacji obciążeń poprzez badanie wyników

Wer nach den aktuellen Normen eine statische Berechnung für ein Tragwerk erstellen will, muss sich neben Einwirkungen und Bauteilwiderständen auch mit der Kombination der Einwirkungen befassen. Die bekanntesten Einwirkungen in der Baustatik sind zum Beispiel der ständig wirkende Lastfall Eigengewicht, der plötzlich wirkende Lastfall Wind und Schnee.

Kombinacja oddziaływań powinna mieć na celu znalezienie najbardziej niekorzystnej dla obliczeń kombinacji obciążeń dla każdego położenia konstrukcji. Każdy dodatkowy przypadek obciążenia o zmiennym wpływie zwiększa liczbę możliwych kombinacji, a tym samym zwiększa liczbę analizowanych kombinacji obciążeń.

Ponieważ wysiłek obliczeniowy wzrasta wraz z liczbą kombinacji obciążeń, zawsze ważne jest, aby ich liczba była niska. Na przykład, sprawdzając wyniki wszystkich przypadków obciążeń, można wykluczyć nieefektywne przypadki obciążeń, a tym samym ostatecznie zredukować liczbę kombinacji obciążeń do analizy.

Na przykład symetryczna rama dwuprzegubowa ma następujące główne przypadki obciążeń:

Przypadek obciążeniaOpis pracOddziaływanieSiła osiowa słup lewySiła osiowa słup prawy
1Ciężar własnystałe- 3,38 kN- 3,38 kN
2wiatr w prawozmienna+ 2,00 kN- 2,00 kN
3wiatr - ssaniezmienna+ 4,00 kN+ 4,00 kN
4Śniegzmienna- 4,00 kN-4,00 kN

Ponieważ PO1 zawsze działa, a pozostałe trzy przypadki obciążeń mogą wystąpić naprzemiennie, powstaje osiem matematycznie możliwych kombinacji:

PO1 = PO1 + PO2 + PO3 + PO4
PO2 = PO1
PO3 = PO1 + PO2
KO4 = PO1 + PO3
PO5 = PO1 + PO4
PO6 = PO1 + PO2 + PO3
PO7 = PO1 + PO3 + PO4
PO8 = PO1 + PO2 + PO4

Wybór ten można zredukować, na przykład, stosując udział przypadków obciążeń w celu uzyskania ekstremalnych wyników siły normalnej z liniowej kombinacji wyników. W tym celu dostępne wyniki przypadków obciążeń należy nałożyć liniowo w każdym punkcie modelu zgodnie z wybraną normą superpozycji, a partycypacje przypadków obciążeń mają zostać wykorzystane do uzyskania ekstremalnych wyników kombinacji w celu zmniejszenia liczby analizowanych kombinacji obciążeń.

W przypadku ramy dwuprzegubowej ta kombinacja wyników liniowych wyglądałaby następująco:

PO = PO1/PO2 + PO2 + PO4

Biorąc pod uwagę siły osiowe słupów, superpozycja daje następujące wartości ekstremalne:

Sytuacja ekstremalnasiła osiowaUdział przypadków obciążenia
Maksymalnie N - Lewa kolumna+ 2,62 kNPO1, PO2, PO3
Minimum N - lewa kolumna- 7,38 kNPO1, PO4
Maksymalnie N - Prawa kolumna+ 0,62 kNPO1, PO3
Maksymalnie N - kolumna po prawej stronie- 9,38 kNPO1, PO2, PO4

Uwzględniając wyznaczone przypadki obciążeń, można zredukować pierwotne osiem kombinacji obciążeń do czterech:

PO1 = PO1 + PO2 + PO3
PO2 = PO1 + PO4
PO3 = PO1 + PO3
PO4 = PO1 + PO2 + PO4

W programie RFEM 5 i RSTAB 8 ten typ redukcji można wprowadzić w menu „Edytować przypadki obciążeń i kombinacje” w zakładce „Reguły kombinacji” za pomocą opcji „Sprawdź wyniki…”.

W tym celu należy aktywować kombinację wyników, która ma być analizowana pod kątem określonego kryterium wyników, poprzez wybór określonego elementu w zakładce „Redukcja - Sprawdzenie wyników”.

Program uwzględnia te informacje w celu automatycznego określenia wymaganych kombinacji.


Autor

Pan Niemeier jest odpowiedzialny za rozwój programów RFEM, RSTAB, RWIND Simulation oraz w dziedzinie konstrukcji membranowych. Jest również odpowiedzialny za zapewnienie jakości i wsparcie klienta.

Odnośniki