Długości efektywne w RFEM 6
Aby obliczenia stateczności zostały uwzględnione w wynikach obliczeń dla stali, ważne jest, aby przed przystąpieniem do obliczeń przydzielić prętom długości efektywne. W programie RFEM 6 długość efektywna nie jest ustawieniem lokalnym tylko dla jednego pręta. Dzięki temu każda długość efektywna zdefiniowana w programie może być jednocześnie przypisana do kilku prętów lub zbiorów prętów.
Zakładając, że rozszerzenie Wymiarowanie stali jest aktywne w danych bazowych modelu, nowe długości efektywne można zdefiniować w nawigatorze w zakładce Dane (rys. 1). Alternatywnie można zdefiniować długości efektywne za pomocą zakładki Typy obliczeń w oknie pręta (zdjęcie 2).
Niezależnie od podejścia, za pomocą którego zostanie ona wyznaczona, długość efektywną można uwzględnić dla wyboczenia giętnego wokół osi małej i małej, a także dla zwichrzenia i zwichrzenia (rys. 3).
1. Definiowanie długości efektywnej za pomocą podpór węzłowych i współczynników długości efektywnej
Najpierw pokażemy, jak zdefiniować długość efektywną na podstawie uwzględnienia podpór węzłowych i współczynników długości efektywnej w odniesieniu do warunków podparcia pręta (rys. 4).
Biorąc pod uwagę warunki podparcia z słupa 1, podpory węzłowe ustalone w obu kierunkach głównych z/v i y/u oraz skręcanie (utwierdzenie wokół x) należy zdefiniować tylko na początku i na końcu tego pręta. Ponieważ nie ma podpór pośrednich dzielących pręt na odcinki o różnych długościach, współczynniki długości efektywnej należy obliczać ręcznie i dostosowywać dla całej długości pręta jako pojedynczego segmentu.
W tym przykładzie rozpatrywany słup jest połączony z belką poziomą jako rama, dlatego oczekiwana długość wyboczeniowa dla głównej osi y wynosi w przybliżeniu 3,5, podczas gdy współczynnik długości efektywnej dla wyboczenia z płaszczyzny wynosi 1.
Drugi Import długości efektywnej z analizy stateczności
Jednak w programie RFEM 6 dostępna jest inna opcja definiowania efektywnych długości prętów: importując je bezpośrednio z analizy stateczności. W tym celu należy aktywować dodatek Stabilność konstrukcji (rys. 5).
W ramach tego podejścia należy przeprowadzić analizę stateczności w celu uzyskania odpowiednich kształtów drgań i związanych z nimi efektywnych długości poszczególnych prętów. Później długości efektywne można przypisać do interesujących cię prętów i uwzględnić je podczas wymiarowania konstrukcji stalowych.
W programie RFEM 6 analiza stateczności jest przeprowadzana z uwzględnieniem oddzielnych przypadków obciążeń i kombinacji, jak pokazano na rysunku 6. W tym przykładzie analiza stateczności zostanie uwzględniona dla kombinacji obciążeń nr 2 (ciężar własny i śnieg) ze względu na skojarzone z nią ściskanie.
Ustawienia analizy stateczności można łatwo zdefiniować w oknie pokazanym na rys. 7. Na przykład, jeśli jedna z metod jest preferowane (Lanczosa, pierwiastki wielomianu charakterystycznego, iteracja podprzestrzenna lub iteracja ICG).
W podobny sposób należy zdefiniować parametry dla obciążenia przyrostowo rosnącego, gdy preferowana jest metoda przyrostowa.
Po uruchomieniu obliczeń wyniki są wyświetlane w formie graficznej oraz w tabeli Wyniki analizy stateczności. Długość wyboczeniowa, dla której słup ulega wyboczeniu w płaszczyźnie ramy, jest długością prawidłową dla obliczeń w danej sytuacji obciążenia. W tym przykładzie, forma własna reprezentująca wyboczenie w kierunku globalnym X ma postać drgań własnych nr 8 (rys. 8).
W rzeczywistości można teraz zaimportować długość efektywną z analizy stateczności. Po wybraniu opcji w oknie Długość efektywna (rys. 9) na odpowiedniej zakładce można zdefiniować przypadek/kombinację obciążenia, postać drgań własnych oraz pręt, z którego ma zostać zaimportowana długość efektywna. Ponieważ efektywna długość zostanie przypisana do kolumny 1, są to odpowiednio Kombinacja obciążeń nr 2, moda nr 8 i pręt nr 1 (rys. 10).
W programie RFEM 6 można również wyświetlić przypisaną długość graficznie, jak pokazano na rysunku 11.
Poprzez zdefiniowanie ustawień długości efektywnej przeprowadzana jest równowaga między długościami wyboczeniowymi a ustawieniami właściwości wyboczenia giętno-skrętnego. Podczas kontroli podpory element zostaje podzielony na segmenty dla potrzeb wyboczenia. Równocześnie kontrola podpory służy do opisu warunków brzegowych dla obliczeń krytycznego momentuzwichrzeniowego (M c ) w oparciu o wartości własne.
Sprawdzenie stateczności w warunkach wymiarowania stali
Po przypisaniu długości efektywnej do danego pręta można przeprowadzić Wymiarowanie stali. Jak pokazano na rys. 12, sprawdzenia stateczności znajdują się wśród wyników wyświetlanych w tabeli Wyniki. Długość wyboczeniowa jest uwzględniona w Szczegółach kontroli konstrukcji (rys. 13). Zgodnie z oczekiwaniami sprawdzenie stateczności jest przeprowadzane na podstawie długości efektywnej obliczonej w ramach analizy stateczności.
Uwagi końcowe
Długość efektywną dla obliczenia pręta zastępczego w programie RFEM 6 można określić ręcznie lub zaimportować z analizy stateczności. W pierwszym podejściu długość efektywna jest określana poprzez przypisanie podpór węzłowych i ręczne dostosowanie współczynników długości efektywnej w odniesieniu do warunków podparcia pręta.
Z drugiej strony, w drugim podejściu długość efektywna jest wynikiem analizy stateczności i dlatego może zostać przypisana bezpośrednio do pręta na potrzeby obliczeń. Zaletą tego podejścia jest to, że współczynniki długości efektywnej i sama długość efektywna są obliczane automatycznie. Jest to bardzo wygodne w przypadku pewnych warunków podparcia, które w innym przypadku wymagałyby wyczerpujących obliczeń ręcznych.
Należy jednak wziąć pod uwagę prawidłową długość efektywną pod względem postaci wyboczenia i odpowiednią sytuację obciążenia podczas importowania jej z analizy stateczności.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
