Pole ścinania Ay i Az
Pole przekroju jest określane na podstawie pola przekroju za pomocą współczynnika korekcji ścinania κ. Oblicza się go zgodnie z odpowiednią teorią, w zależności od wyboru przekroju cienkościennego lub masowego. Obliczenia dla przekrojów masywnych przeprowadzane są zgodnie z teorią GRASSHOFA-ZURAVSKIEGO (patrz również opis programu dla SHAPE-MASSIVE); w przypadku przekrojów cienkościennych w tym artykule technicznym opisano obliczanie pól ścinania.
Pole powierzchni przekroju poprzecznego na ścinanie jest używane domyślnie do określania sił i momentów wewnętrznych oraz odkształceń w programie RSTAB/RFEM. Jednak wpływ odkształcenia ścinającego można również pominąć, stosując odpowiednie ustawienie w parametrach obliczeniowych; wówczas pola ścinania przekrojów nie będą miały znaczenia. W tym artykule technicznym opisano wpływ odkształceń ścinających na odkształcenia i siły wewnętrzne, na przykładzie konstrukcji drewnianej.
Efektywna powierzchnia ścinania według EC3 Av,z i Av,y
Na potrzeby obliczeń oddzielne pola powierzchni na ścinanie są zwykle określane zgodnie z odpowiednimi normami, np. efektywna powierzchnia na ścinanie zgodnie z EC 3. Obliczenia opisano w rozdziale 6.2.6 (Ścinanie) w zależności od kształtu przekroju.
Ta powierzchnia na ścinanie jest używana w module dodatkowym RF-/STEEL EC3 do weryfikacji obliczeniowej nośności na ścinanie plastyczne. Jeśli jednak analiza naprężeń sprężystych jest przeprowadzana w RF-/STEEL, powierzchnia ścinania nie jest wymagana, ponieważ naprężenia styczne są określane niezależnie za pomocą punktów naprężeń.
Pole ścinania plastycznego Apl,z i Apl,y
Pole powierzchni na ścinanie plastyczne stanowi uproszczoną metodę określania nośności na ścinanie plastyczne. Najpierw przekrój zostaje rozłożony na elementy prostokątne. Plastyczna powierzchnia ścinania wynika z powierzchni elementów biegnących równolegle do kierunku siły; istniejące zaokrąglenia oraz elementy prostopadłe do kierunku działania siły nie są brane pod uwagę. Elementy skośne zostaną uwzględnione z uwzględnieniem kąta nachylenia.
W programie SHAPE-THIN plastyczne pola ścinania są obliczane według tej samej metody.
Różnicowanie przekrojów cienkościennych i masywnych
W przypadku niektórych przekrojów trudno jest określić, czy jest to przekrój cienkościenny, czy masywny. Jeśli przypadek nie jest jednoznaczny, pomocne może być przyjrzenie się obszarom ścinania Az lub Ay.
Przykładowo, parametryczny dwuteownik IS 300/40/25/20/0 został wprowadzony jako przekrój cienkościenny. Zgodnie z teorią ścianek cienkościennych powierzchnia ścinania Ay = 95,4 cm2 jest określana. Jest zatem większy niż pole przekroju A = 81 cm2, co może wskazywać, że przekrój ten powinien być w rzeczywistości obliczany jako masywny. Dlatego przed uruchomieniem obliczeń w programie RSTAB/RFEM dla pręta o takim przekroju, w wyniku sprawdzenia poprawności, zostanie wyświetlony odpowiedni komunikat ostrzegawczy.
Jeżeli sztywność na ścinanie została dezaktywowana w parametrach obliczeniowych, ostrzeżenie to można zignorować bez konsekwencji. Aby uwzględnić sztywność na ścinanie, można użyć parametrycznego przekroju dwuteowego masywnego lub ręcznie dostosować powierzchnię na ścinanie w tabeli przekrojów. Ponieważ późniejsze obliczenia przeprowadzane w module RF-/STEEL EC3 wymagają definicji przekroju cienkościennego, a powierzchnia na ścinanie i tak nie jest tam używana, zalecamy dostosowanie pola na ścinanie przekroju zdefiniowanego jako cienkościenny.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
