Analiza stateczności drewnianej belki klinowej w programie RFEM 6 zgodnie z metodą pręta równoważnego

Artykuł techniczny na temat analizy statyczno-wytrzymałościowej w programach Dlubal Software

  • Baza informacji

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator

Podgląd oryginalnego tekstu

Nowa generacja oprogramowania RFEM oferuje możliwość przeprowadzania obliczeń stateczności zbieżnych prętów drewnianych zgodnie z metodą prętów równoważnych. Zgodnie z tą metodą obliczenia można przeprowadzić, jeżeli spełnione są wytyczne normy DIN 1052, sekcja E8.4.2 dla przekrojów zmiennych. W różnej literaturze technicznej metoda ta jest również stosowana w przypadku Eurokodu 5. W tym artykule pokazano, w jaki sposób zastosować metodę pręta zastępczego dla dźwigarów dachowych o zmiennym przekroju, pokazanych na rysunku 1.

Definiowanie parametrów modelowania i obliczeń w programie RFEM 6

Analiza stateczności konstrukcji drewnianych zgodnie z metodą pręta równoważnego wymaga aktywacji rozszerzenia Wymiarowanie drewna w programie RFEM 6 (rysunek 2). Rozszerzenia są zintegrowane ze środowiskiem RFEM, dzięki czemu wszystkie ustawienia i parametry obliczeniowe można definiować równolegle z modelowaniem. W tym celu ważne jest, aby podczas definicji pręta zaznaczyć pole wyboru Właściwości obliczeniowe (rysunek 3).

Jak pokazano na rysunku 1, drewniana belka ma na końcu iw środku rozpiętości rozpiętość 14 m, a wymiary przekroju 140 x 400 mm lub 140 x 900 mm. Zastosowanym materiałem jest drewno klejone warstwowo GL28C, które można wybrać z biblioteki materiałów w programie RFEM 6. Oprócz ciężaru własnego, belka posiada również stałe obciążenie 1,75 kN/m oraz obciążenie śniegiem 3,4 kN/m.

W programie RFEM 6 można zdefiniować właściwości przekroju nowego pręta w zakładce Przekrój pokazanej na rysunku 4. Ten typ belki dachowej wymaga doboru stropów ze względu na sposób rozkładu oraz rozmieszczenia w odniesieniu do dolnej powierzchni przekroju. Możliwe jest ustawienie odległości k, w której wartości przekrojów różnią się od wartości na początku i na końcu pręta, a także przydzielenie przekrojów w tych punktach.

Jak już wspomniano, program RFEM 6 umożliwia jednoczesne definiowanie parametrów modelowania i obliczeń. W zakładce Typy obliczeń w oknie Nowy pręt można z łatwością ustawić właściwości pręta, takie jak długości efektywne, klasy użytkowania, panele ścinane i ograniczenia obrotu. Jak pokazano na rysunku 5, nie definiuje się panelu ścinanego ani utwierdzenia obrotowego, a nacisk kładziony jest na przypisanie długości efektywnej.

Definiowanie długości efektywnych pokazano na rysunku 6. Generalnie, dla wyboczenia giętno-skrętnego można uwzględnić długości wyboczeniowe względem osi większej i mniejszej. Podczas wymiarowania według metody pręta zastępczego idealny moment wyboczeniowy jest obliczany analitycznie. Następnie definiowane są podpory węzłowe i przypisywane są współczynniki długości efektywnej. W tym przykładzie podpory węzłowe są rozmieszczone na początku i na końcu pręta (rysunek 7), przy czym do analizy stateczności uwzględniana jest cała długość pręta.

Przed rozpoczęciem obliczeń użytkownik może zdefiniować parametry dla konfiguracji stanu granicznego nośności. Analizę stateczności można aktywować w parametrach obliczeniowych Stanu granicznego nośności ' (Rysunek 8). W tym miejscu można również uwzględnić efekt (de)stabilizacji obciążenia, który powoduje zwiększenie długości efektywnej (rysunek 9).

Wyniki

Zaraz po zakończeniu obliczeń wyniki wymiarowania konstrukcji drewnianych są dostępne w formie graficznej i tabelarycznej. Jak pokazano na rysunku 10, proporcje obliczeń dla każdego typu obliczeń są wyświetlane w tabeli wyników , a wszystkie szczegóły obliczeń są dostępne po kliknięciu ikony Szczegóły obliczeń.

W szczegółach obliczeniowych można wyraźnie wyświetlić możliwość przeprowadzenia analizy stateczności dla prętów o zmiennym przekroju na podstawie równoważnej wysokości przekroju. Są to na przykład szczegóły obliczeń dla stateczności typu ST3100 (zginanie względem osi y i ściskanie zgodnie z 6.3.3, EN 1995) | DIN | 2014-07) wysokość cięcia w miejscu pręta x = 1,402 m wynosi 500,1 mm (Rysunek 11). W rzeczywistości jednak, referencyjna wysokość przekroju służy do obliczania wartości przekroju uwzględnianych w równaniach obliczeniowych (np. wskaźnik wytrzymałości przekroju, moment bezwładności przekroju).

Wyniki pokazują, że pełna długość pręta powoduje, że stopnie obliczeniowe są większe niż 1 do analizy stateczności. Nowa efektywna długość skutkuje poprawą proporcji, jak pokazano na rysunku 13.

Uwagi końcowe

Pręty o zmiennym przekroju można z łatwością modelować w programie RFEM 6. Integracja rozszerzenia do wymiarowania elementów drewnianych ze środowiskiem RFEM umożliwia jednoczesne definiowanie parametrów modelowania i obliczeń dla tych elementów. Jedną z największych zalet programu RFEM 6 w zakresie analizy stateczności jest możliwość przeprowadzenia analizy stateczności dla prętów o zmiennym przekroju według metody pręta zastępczego. W piątej generacji programu RFEM nie było możliwości wymiarowania prętów zbieżnych metodą pręta zastępczego. Zamiast tego wymiarowanie prętów zbieżnych metodą prętów zastępczych było dotychczas oferowane tylko w samodzielnym programie RX-TIMBER.

Należy wspomnieć, że w programie RFEM oprócz metody pręta zastępczego, możliwa jest analiza stateczności w oparciu o metodę wartości własnych. Analiza stateczności tą metodą zostanie opisana w jednym z kolejnych artykułów w Bazie informacji.

Autor

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Marketing i obsługa klienta

Pani Kirova jest odpowiedzialna za tworzenie artykułów technicznych i zapewnia wsparcie techniczne klientom firmy Dlubal.

Słowa kluczowe

Obliczanie stateczności długość efektywna Projektowanie konstrukcji drewnianych Eurokod 5

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 673x
  • Zaktualizowane 17. stycznia 2022

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady? Skontaktuj się z nami telefonicznie, mailowo, na czacie lub na forum lub znajdź sugerowane rozwiązania i przydatne wskazówki na stronie FAQ, dostępnej przez całą dobę.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

[email protected]

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 25. maja 2022 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do konstrukcji drewnianych

Szkolenie online 25. maja 2022 16:00 - 17:00 CEST

Wymiarowanie aluminium ADM 2020 w\n RFEM 6

ADM 2020 Aluminium Design w RFEM 6

Webinar 25. maja 2022 14:00 - 15:00 EST

Event Invitation

Otwarte Dni Drewna

Konferencje 25. maja 2022 - 26. maja 2022

Event Invitation

XXX Konferencja Naukowo-Techniczna - Awarie Budowlane

Konferencje 23. maja 2022 - 27. maja 2022

Form-Finding i wymiarowanie membran w RFEM 6

Form-Finding i wymiarowanie membran w RFEM 6

Webinar 2. czerwca 2022 12:00 - 13:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

RFEM 6 | Analiza dynamiczna i obliczenia sejsmiczne zgodnie z EC 8

Szkolenie online 9. czerwca 2022 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 15. czerwca 2022 8:30 - 12:30 CEST

Event Invitation

XXXVI Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji

Konferencje 28. czerwca 2022 - 1. lipca 2022

ASCE 7-16 Analiza spektrum odpowiedzi w RFEM 6

ASCE 7-16 Analiza spektrum odpowiedzi w RFEM 6

Webinar 5. maja 2022 14:00 - 15:00 EST

Webservice i API w RFEM 6

Webservice i API w RFEM 6

Webinar 20. kwietnia 2022 14:00 - 15:00 CEST

Analiza geotechniczna w RFEM 6

Analiza geotechniczna RFEM 6

Webinar 7. kwietnia 2022 14:00 - 15:00 CEST

Obliczanie konstrukcji membranowej w RFEM 6

Obliczanie konstrukcji membranowej w RFEM 6

Webinar 17. marca 2022 14:00 - 15:00 EST

Wymiana danych pomiędzy Rhino/Grasshopper a RFEM 6

Wymiana danych pomiędzy Rhino/Grasshopper a RFEM 6

Webinar 10. marca 2022 14:00 - 15:00 CET

RFEM 6
Hala z dachem łukowym

Program główny

Program do analizy statyczno-wytrzymałościowej RFEM 6 jest podstawą systemu modułowego oprogramowania.
Program główny RFEM 6 służy do definiowania konstrukcji, materiałów i obciążeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych składających się z płyt, ścian, powłok i prętów.
Program umożliwia wymiarowanie konstrukcji złożonych oraz elementów bryłowych i kontaktowych.

Cena pierwszej licencji
3 990,00 USD