3965x
001570
2019-04-30

Zalety stosowania BIM w analizie statyczno-wytrzymałościowej

Jeśli chodzi o projektowanie budynków, planowanie BIM (Modelowanie informacji o budynku) staje się coraz popularniejsze.

Układ konstrukcyjny i obciążenie

Podana jest belka jednoprzęsłowa o długości 15 m. Przekrój poprzeczny belki jednoprzęsłowej jest IPE 400 wykonany z S355. Obciążenie wynosi 5 kN / m. Ciężar własny jest pomijany.

Wymiarowanie bez stabilizacji

Weryfikacja może zostać przeprowadzona przy użyciu ustawień standardowych (belka jednoprzęsłowa z ograniczeniami bocznymi i skrętnymi) modułu dodatkowego RF- / STEEL EC3 zgodnie z niemieckim załącznikiem krajowym i nie jest ona speł niona.

Krytyczny moment wyboczeniowy wynosi tutaj tylko 72,61 kNm, a wartość ta jest potwierdzana przez popularne wzory z literatury technicznej.

Wymiarowanie przy użyciu funkcji Stabilizacja na akordie górnym

Za pomocą wirtualnego pręta poprzecznego łączącego środek pręta górnego przemieszczenie pręta górnego jest stałe.

Tę stabilizację można przeprowadzić w RF- / STEEL EC3 za pomocą bocznego utwierdzenia, bez konieczności dzielenia pręta w tym celu.

Kolejne obliczenia zgodnie z rozdziałem 6.3.2.3 EN 1993-1-1 [1] prowadzą do pomyślnej weryfikacji i krytycznego momentu wyboczenia wynoszącego 209,52 kNm.

W porównaniu z metodą ogólną jako obliczaniem zbiorów prętów

W następnym kroku weryfikacja zostanie przeprowadzona zgodnie z metodą ogólną jako obliczenia zbiorów prętów. W tym celu pręt może zostać skopiowany w kierunku Y, w tym podpory i obciążenie, podzielony na środku i może zostać utworzony zbiór prętów.

W nowym przypadku obliczeniowym w RF- / STEEL EC3 do obliczeń został wybrany zbiór prętów. Zamiast okna "1.5 Długości efektywne - Pręty" pojawia się okno "1.7 Podpora węzłowa". Domyślnie na początku i na końcu zestawu nawiasów konstrukcyjnych zdefiniowano dwie podpory z podporami φx ' i u y'.

Aby ją ustabilizować w środku, należy utworzyć inną podpórkę o mimośrodu wynoszącym -200 mm w lokalnym kierunku Z.

Podpory można łatwo wyświetlić za pomocą przycisku w oknie widoku częściowego.

Weryfikacja zakończyła się pomyślnie, a obliczana jest wartość rozgałęzienia 1,49.

Wykorzystując moment maksymalny, można wyznaczyć moment krytyczny wyboczenia 209,54 kNm, który odpowiada ostatniemu obliczeniu.

Stosunek smukłości belki jest podany jako 1.488 i jest wymagany do zastosowania imperfekcji w następnym podrozdziale.

W porównaniu z analizą skosów

W następnym kroku wartość rozgałęzienia zostanie porównana z analizą odkształcenia, co oznacza, że zamiast czterech stopni swobody stosowane jest siedem stopni swobody.

W oknie dialogowym "Szczegóły" w zakładce "Korekcja skrętu" należy zaznaczyć opcję "Przeprowadź analizę odkształceń".

Podobnie jak w przypadku metody 6.3.4 EN 1993-1-1 należy sprawdzić podpory węzłowe oraz, w razie potrzeby, dostosować je.

W oknie 1.13 podawana jest wartość imperfekcji L / 400.

Kolejne obliczenia są bardziej korzystne i prowadzą do wartości rozgałęzienia 1,489, co bardzo dobrze koresponduje z poprzednimi projektami.

W porównaniu z modułem dodatkowym RF- / FE-LTB

W ostatnim kroku belka jednoprzęsłowa (zbiór prętów) zostanie zaprojektowana z dodatkowym modułem RF- / FE-LTB, a wartość rozgałęzienia zostanie tutaj ponownie porównana.

W RF / FE-LTB węzły węzłowe zdefiniowane w zbiorze prętów są importowane bezpośrednio.

Mimośrodu nie można jednak zdefiniować, dlatego też utwierdzenie pośrednie nie jest zdefiniowane jako podpora węzłowa, ale jako sprężyna końcowa pręta w oknie 1.6.

Przy wprowadzaniu obciążenia należy zwrócić uwagę na zastosowanie mimośrodu, ponieważ w przeciwnym razie przeprowadzane jest zbyt korzystne obliczenie.

Imperfekcja jest stosowana ręcznie do 1,875 cm dla pierwszego trybu własnego.

Obliczenia końcowe dają w wyniku wartość rozgałęzienia 1.489 i są one zgodne ze wszystkimi wcześniejszymi obliczeniami.


Odnośniki
Odniesienia
  1. Eurokod 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
Pobrane