Aby porównać wyniki z metodą pręta zastępczego lub utworzyć identyczny warunek wstępny, uwzględniane są tylko wyniki przekroju ściany między drzwiami. Ponieważ obciążenie przenoszone przez nadproża na odpowiedni segment ściany jest skupione w obszarze narożnym otworów drzwiowych, siła osiowa (lokalnie) również działa większa niż w środku segmentu ściany (patrz Rysunek 1).
Metoda pręta zastępczego nie uwzględniała tych efektów lokalnych, ponieważ zostały one obliczone dla "rozmytej" siły osiowej. Aby uwzględnić to również w projektowaniu powierzchni (aby uzyskać te same warunki), wprowadzany jest obszar uśredniania, który "rozkłada" siły wewnętrzne na odpowiednim przekroju ściany (patrz Rysunek 2). Lokalne naprężenia są oczywiście uwzględniane w obliczeniach i nie będą wyjaśniane w tym artykule.
W celu uwzględnienia odkształceń wstępnych bez naprężeń (imperfekcji) zgodnie z [1] sekcja 5.4.4(2) moduł dodatkowy RF-IMP generuje wstępnie zdeformowaną siatkę elementów skończonych z postaci wyboczenia, która została określona w RF -STABILNOŚĆ (patrz rysunki 3 i 4). Wartość 7,5 mm wynika z równania 5.2 z [1].
Aby określić siły wewnętrzne za pomocą analizy drugiego rzędu i imperfekcji, należy aktywować wstępnie zdeformowaną siatkę ES w dodatkowych opcjach przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń (patrz Rysunek 05).
W ten sposób, oprócz sił osiowych (patrz Rysunek 6), powstają dodatkowe momenty zginające, które należy uwzględnić w obliczeniach.
Obliczenia w RF-LAMINATE dają stopień wykorzystania 94% dla przekroju ściany podatnego na wyboczenie (patrz Rysunek 7). Stopień wykorzystania wynikający z metody prętów zastępczych wynosi 144 %. Ze względu na bardzo niski współczynnik obciążenia krytycznego różnica ta nie powinna być w ogóle interpretowana jako liniowa.
Różnice te powodują, że w modelu powierzchniowym niewielka, pomijalna część dodatkowej sztywności jest powodowana przez nadproża bram. Jednak główna różnica między obliczeniami z wykorzystaniem metody pręta zastępczego a obliczeniami z wykorzystaniem analizy drugiego rzędu wynika z różnie zastosowanej sztywności. W przypadku równoważnego obliczania pręta smukłość jest obliczana przy użyciu wartości sztywności wynoszących 5%, ale w przypadku obliczeń z wykorzystaniem analizy drugiego rzędu, wartości są obliczane z uwzględnieniem sztywności zgodnie z [1], Rozdział 2.2.2 i [2] , Rozdział NCI NA.9.3.3. Jednak [3] , sekcja 8.5.1(2) i [4] stanowią, że poszczególne elementy konstrukcyjne należy obliczać przy użyciu wartości sztywności wynoszących 5%, podzielonych przez współczynnik częściowy, a nie przy użyciu wartości dla sztywności. W obliczeniach według teorii II rzędu ma to wpływ na dodatkowy moment zginający wynikający z początkowego odkształcenia. Dodatkowo, obliczeniowe naprężenie graniczne obliczone metodą pręta zastępczego bezpośrednio z kmod będzie mniejsze i nieznacznie się zmieni, jeśli obliczone zgodnie z analizą drugiego rzędu [5]. Dlatego sztywność należy zawsze dodatkowo zredukować o współczynnik modyfikujący kmod zgodnie z [5], Sekcja E 8.5.1.
W celu przeanalizowania różnych przypadków, Rysunek 8 pokazuje w uproszczeniu, co to właściwie oznacza. Obciążenie jest redukowane do momentu, gdy zostanie spełniony warunek wymiarowania metodą prętów zastępczych (przypadek 4). W przypadku przypadków od 1 do 3 analizę stateczności przeprowadzono przy użyciu sił wewnętrznych z modelu wstępnie odkształconego. W przypadku 1 sztywność jest uwzględniana wraz z wartościami obliczeniowymi. Przypadek 2 jest obliczany z pięcioprocentowymi wartościami sztywności, a przypadek 3 jest obliczany z wartościami sztywności zredukowanymi o kmod. Jak potwierdzono w [6] , wynik o największej zgodności zapewnia metoda prętów równoważnych dla przypadku 3. Ważne jest, aby w porównaniu nie porównywać wykorzystania, ale aby porównać maksymalne obciążenie. Podczas gdy wykorzystanie wzrasta liniowo wraz ze wzrostem obciążenia w przypadku metody pręta zastępczego, o tyle w przypadku wymiarowania według teorii drugiego rzędu dzieje się to nieliniowo. Jak napisano powyżej, porównanie ma sens tylko w przypadku 3 i tylko przy maksymalnych obciążeniach nośnych; oznacza to, że stopień wykorzystania wynosi 100%.
Jeżeli dla sztywności nie zostaną uwzględnione redukcje o kmod, nie jest również uwzględniany wpływ zawartości wilgoci i czas trwania obciążenia na właściwości sztywności, a tym samym na określanie sił wewnętrznych. Dlatego obliczenia, w których kmod wynosi mniej niż 1,0, może być nieprawidłowe. Zmodyfikowane sztywności można uwzględnić na przykład dla każdej kombinacji obciążeń, jak pokazano na rysunku 9.
.png?mw=512&hash=4e74affa9ad0c7b703151c5085ac9b8e59171c23)
.jpg?mw=350&hash=8f312d6c75a747d88bf9d0f5b1038595900b96c1)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)