7777x
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 należy zastosować pręt na całej jego długości, czy też wystarczy użyć połowy długości w miejscu połączenia prętów.W tym artykule wyjaśniono AISC i stanowi przykład określania efektywnej długości krzyżulców w programie RFEM.

W wielu przypadkach długość efektywną może być przyjmowana jako połowa długości pręta (0,5L) w przypadku stężeń stężonych w przekroju X w płaszczyźnie i poza płaszczyzną, zgodnie z załącznikiem 7 do normy AISC 360 -16. Stężenia powinny mieć identyczny przekrój przy jednakowych siłach ściskających i rozciągających i są zamocowane w punkcie środkowym [1].

Ponadto AISC umożliwia przyjmowanie długości efektywnej jako połowy długości pręta, jeżeli nie przewiduje się, aby ulegały one 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 kształcie litery 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 obciążenia 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 użytkownik może wybrać wymaganą kontrolę wyboczenia i inne odpowiednie współczynniki (rysunek 1).

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

Pierwszą opcją jest zachowanie pełnej długości aparatu X (zdjęcie 2). Należy w tym przypadku użyć opcji Współczynniki długości efektywnej, ponieważ węzeł środkowy, w którym zostanie 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 na końcu 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 kontroli obliczeń w obu przypadkach są porównywalne. Odkształcone kształty pokazane poniżej wyglądają nieco inaczej, a rzeczywisty odkształcony kształt może znajdować się gdzieś pomiędzy. Pierwsza opcja może być preferowana, aby zmniejszyć ogólną liczbę prętów i zapobiec podziałowi obciążenia między połączone stężeniami.


Autor

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

Odniesienia
  1. ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings
  2. Heath Mitchell, S.E., P.E., Modern Steel Construction, Steel Interchange, January 2013