6728x
001516
2018-04-25

Modelowanie i obliczanie połączeń z blachą czołową

Zur Nachweisführung einer gelenkigen Stirnplattenverbindung bietet RFEM folgende Möglichkeiten. Zunächst besteht in RF-JOINTS Stahl - Gelenkig die Möglichkeit einer schnellen und simplen Eingabe der entsprechenden Parameter, um anschließend einen dokumentierten Nachweis inklusive Grafik zu erhalten. Możliwe jest także zamodelowanie takiego połączenia indywidualnie w programie RFEM, a następnie ręczne uzyskanie wyników. W poniższym przykładzie, wyjaśnione zostaną cechy szczególne procesu ręcznego modelowania połączenia, a siły tnące śrub zostaną porównane z odpowiednimi wynikami z RF-JOINTS Steel - Pinned.

System

Cała konstrukcja to swobodnie podparta półrama, składająca się z 6-metrowej belki IPE-160 i 4-metrowego słupa IPE-200. Belka połączona jest z przyspawaną płytą czołową o grubości 5 mm za pomocą 4 śrub M12 do środnika słupa.

Obciążeniem konstrukcji jest ciężar własny oraz obciążenie rozłożone o wartości 8 kN/mzorientowane w kierunku dodatnim Z (Rysunek 01).

Wymiary blachy czołowej to w/h = 82/160 mm. Odległość śrub od krawędzi wynosi e1/e2 = 44/20,5 mm (Rysunek 02).

Opcja 1: Obliczenie połączenia z wykorzystaniem RF-JOINTS Steel - Pinned

Po zamodelowaniu konstrukcji w RFEM, wraz z przypadkiem obciążenia i obciążeniem, można uruchomić moduł dodatkowy RF-JOINTS Steel - Pinned. Wówczas można zdefiniować odpowiednie dane wejściowe w module dodatkowym, tak aby obliczenie tego połączenia przebiegło w krótkim czasie.

W tym przykładzie decydującym obliczeniem jest nośność śrub na ścinanie (stosunek 47%, rysunek 03). Maksymalna istniejąca siła tnącaFn, Ed pojedynczej śruby wynosi 6,12 kN.

Opcja 2: Modellierung der Verbindung in RFEM

Alternatywne modelowanie połączenia w RFEM przebiega w kilku krokach:

  • Na wszelki wypadek kopię modelu.
  • Stabexzentrizität am Träger definieren (halbe Trägerhöhe in Richtung Z, Stirnplattendicke + halbe Stützenstegdicke in Richtung Y, nur am Ende der Verbindung, siehe Bild 04).
  • Kliknięcie prawym klawiszem w Pręty → "Generować powierzchnie z pręta".
  • Usunięcie podpory węzłowej, zdefiniowanie przegubowych podpór liniowych przy dolnej krawędzi półki dźwigara i na końcu środnika słupa (patrz Rysunek 05).
  • Usunięcie obciążenia pręta (8 kN/m) i przekształcenie na obciążenie powierzchniowe (97.6 kN/m2 na półkę dźwigara).

Połączenie:

  • Modelowanie płyty czołowej jako elementu bryłowego (prostopadłościan, patrz Rysunek 06).
  • Wprowadzanie otworów na śruby w otwory (patrz ten artykuł ).
  • Skopiowanie blachy czołowej bryły na koniec dźwigara. Powiadomienia Blacha czołowa nie powinna stykać się z powierzchnią środnika słupa ze względu na połączenie przegubowe; przenoszenie siły odbywa się tylko za pomocą śrub (patrz Rysunek 07).
  • Skopiowanie otworów na powierzchni blachy czołowej (otwory pod śruby) na powierzchnię środnika słupa.
  • Aby upewnić się, że blacha czołowa nie styka się z powierzchnią środnika słupa, obliczenia można rozpocząć w tym miejscu. Powinien pojawić się komunikat o niestateczności.
  • Każda z czterech śrub może być zamodelowana jako cylindryczna bryła, składająca się z powierzchni kołowych i czworokątnych.

Aby otrzymać siły wewnętrzne pręta dla śrub, konieczne jest umieszczenie belki wynikowej pośrodku każdej śruby (patrz Rysunek 08). Als Querschnitt wird in diesem Beispiel vereinfacht ein 12 mm Rundstahl verwendet. Więcej informacji na temat belek wynikowych znajduje się w naszej Bazie informacji.

Obliczenia prowadzą do maksymalnej siły tnącej w śrubie o wartości Vz = 6,69 kN (patrz rysunek 09).

Podsumowanie

Wyniki z programu głównego RFEM i modułu dodatkowego RF-JOINTS Steel-Pinned są do siebie zbliżone, a zatem są porównywalne. W tym przykładzie widać, że istnieje wiele opcji modelowania w programie RFEM. W porównaniu z szybkim obliczaniem w module dodatkowym RF-JOINTS Steel-Pinned, wysiłek ten jest jednak stosunkowo duży w przypadku modelowania ręcznego, dlatego użytkownik musi samodzielnie zdecydować, który wariant obliczeniowy zostanie użyty.


Autor

Pan Ackermann jest osobą kontaktową w przypadku pytań dotyczących sprzedaży.

Odnośniki
Pobrane