10055x
001682
2022-01-25

Długości efektywne stężeń krzyżowych zgodnie z AISC 360-16 w RFEM 6

Zdefiniowanie odpowiedniej długości efektywnej ma kluczowe znaczenie dla uzyskania prawidłowej nośności obliczeniowej pręta. W przypadku stężeń krzyżowych, które są połączone w środku, inżynierowie często zastanawiają się, czy pręt należy rozciągnąć na całej jego długości, czy też wystarczy użyć połowy długości w miejscu połączenia prętów. W tym artykule przedstawiono zalecenia AISC i pokazano, jak określić efektywną długość stężeń krzyżowych w programie RFEM.

W wielu przypadkach, w przypadku stężeń ściskanych obciążonych koncentrycznie w ramach stężonych w kształcie litery X, w przypadku stężeń ściskanych obciążonych koncentrycznie w obrębie płaszczyzny i poza płaszczyzną przyjmuje się ją jako połowę długości pręta (0.5L), zgodnie z Załącznikiem 7 do normy AISC 360 -16. Stężenia powinny mieć identyczne przekroje i podobne siły ściskające i rozciągające oraz być zamocowane w punkcie środkowym [1].

Ponadto AISC umożliwia przyjmowanie długości efektywnej jako połowy długości pręta w przypadku, gdy nie przewiduje się, że będą one ulegać dużym, cyklicznym odkształceniom niesprężystym, a współczynnik modyfikacji odpowiedzi sejsmicznej R jest równy 3 lub mniejszy [2].

Większe długości niestężone ze względu na wyboczenie z płaszczyzny mogą być wymagane w przypadku ram stężonych w układzie X z niezrównoważonymi siłami w stężeniach, zwłaszcza z ciągłymi połączeniami w punktach środkowych [1]. Wykorzystanie połowy długości pręta może być również nieodpowiednie w przypadku stosowania stężenia w układzie przenoszącym siły sejsmiczne (SFRS), w którym spodziewane są duże, cykliczne, niesprężyste odkształcenia. Na przykład, stężenia typu X w ramach specjalnie stężonych ram (SCBF) powinny wykorzystywać całą długość pręta [2].

Przykład

W przykładzie przedstawionym w tym artykule założono, że długość efektywną stalowych stężeń typu X można przyjąć jako połowę długości pręta. Dla porównania przedstawiono dwie możliwości zdefiniowania długości efektywnej.

W zakładce Główne okna dialogowego Długości efektywne można wybrać wymagane warunki wyboczeniowe i inne istotne współczynniki (rysunek 1).

W zakładce Podpory węzłowe i długości efektywne można dostosować współczynniki długości efektywnej K.

Pierwszą opcją jest zachowanie pełnej długości krzyżulców X (rysunek 2). Należy w tym miejscu użyć opcji Współczynniki długości efektywnej, ponieważ węzeł środkowy, w którym ma zostać przydzielona podpora węzłowa, nie istnieje. Współczynnik długości wyboczeniowej K wynosi 0,5, aby uwzględnić połowę długości pręta. Zastosowany współczynnik k nie ma znaczenia dla stanu końca pręta.

Drugą opcją jest fizyczny podział prętów na dwie części i połączenie czterech prętów za pomocą standardowego węzła na przecięciu (zdjęcie 3). Dodanie węzła na pręcie nie działa, ponieważ można go skojarzyć tylko z jednym z prętów krzyżulcowych.

Ogólne wyniki i stopnie wykorzystania są porównywalne w obu podejściach. Odgięte kształty pokazane poniżej wyglądają nieco inaczej, a rzeczywisty ugięty kształt może znajdować się gdzieś pomiędzy tymi wartościami. Pierwsza opcja może być preferowana w celu ograniczenia ogólnej liczby prętów i uniknięcia podziału obciążenia między połączone stężeniami.


Autor

Firma Cisca jest odpowiedzialna za wsparcie techniczne klienta i ciągły rozwój programu na rynek północnoamerykański.

Odniesienia
  1. Amerykańskiego Instytutu Konstrukcji Stalowych. (2016) Specyfikacja dla konstrukcji stalowych , ANSI/AISC 360-16. Chicago: AISC.
  2. Heath Mitchell, SE PE, Modern Steel Construction, Steel Interchange, styczeń 2013


;