Uwzględnianie imperfekcji prętów w programie RFEM 6

W inżynierii budowlanej niedoskonałości wiążą się z technicznymi odchyleniami elementów konstrukcyjnych od idealnego kształtu. Są one często stosowane w obliczeniach, w celu określenia równowagi sił dla elementów konstrukcyjnych w układzie odkształconym.

W rzeczywistości, Eurokod 3 określa, że dla analizy sprężystej konieczne jest uwzględnienie imperfekcji według analizy drugiego rzędu, ponieważ od obciążenia krytycznego mniejszego niż 10. Te nieliniowe obliczenia w połączeniu z odchyleniem elementu konstrukcyjnego od jego idealnego kształtu skutkują wzrostem sił wewnętrznych i odkształceń w porównaniu z obliczeniami liniowymi. Te zwiększone siły wewnętrzne i odkształcenia można w większości przypadków wykorzystać do znacznie bardziej efektywnego obliczenia elementu konstrukcyjnego w porównaniu z prostym obliczeniem, w którym imperfekcja elementu konstrukcyjnego zostanie uwzględniona poprzez współczynniki wzrostu.

Przypadki imperfekcji

W programie RFEM 6 imperfekcje są powiązane z przypadkami imperfekcji, które można zdefiniować za pomocą zakładki Dane w Nawigatorze, jak pokazano na rysunku 1. Typ imperfekcji można ustawić w oknie Przypadek imperfekcji . Dostępne typy to: lokalne imperfekcje, obciążenia umowne z przypadku obciążenia, początkowe wychylenie powierzchniowe za pomocą tabeli, odkształcenie statyczne i grupa przypadków imperfekcji (Rysunek 2). Aby odwzorować odchylenie pręta ' od idealnego kształtu, ważne jest, aby jako typ imperfekcji wybrać imperfekcje lokalne.

W zakładce Przypisanie tego samego okna, przypadek imperfekcji można przydzielić do istniejących obciążeń i/lub kombinacji obciążeń (rysunek 3). Alternatywnie, przypadek imperfekcji w zakresie przypadków obciążeń i/lub kombinacji obciążeń można uwzględnić w oknie Przypadki i kombinacje obciążeń (rysunek 4).

Imperfekcje pręta

W programie RFEM 6 odchylenie elementów konstrukcyjnych od ich idealnego kształtu można odwzorować za pomocą imperfekcji pręta/zbioru prętów jako imperfekcji lokalnej (rysunek 5). Imperfekcje te można zdefiniować jako początkowe przechyły lub początkowe wygięcia (Rysunek 6). Początkowe kołysanie symuluje część składową nachyloną na całej jej długości, podczas gdy początkowe wyginanie symuluje wygięcie prostego elementu konstrukcyjnego jako wygięcia (zdjęcie 7). W przypadku tego ostatniego można również określić kryteria aktywności (np. zawsze według normy lub względem ręcznie zdefiniowanej smukłości pręta).

Zarówno początkowe kołysanie, jak i początkowy wygięcie można zdefiniować jako wartości bezwzględne lub względne. Ponadto można je zdefiniować zgodnie z normami dostępnymi do wyboru w sekcji „Typ definicji”. Na koniec należy wybrać układ współrzędnych (lokalny lub główny) i kierunek symulacji imperfekcji.

Uwagi końcowe

W programie RFEM 6 odchylenie elementu konstrukcyjnego od idealnego kształtu można symulować za pomocą imperfekcji prętowych. Najpierw należy utworzyć przypadek imperfekcji z imperfekcją typu "Lokalne imperfekcje" i powiązać go z istniejącymi obciążeniami i/lub kombinacjami obciążeń. Później imperfekcje prętowe można zdefiniować w postaci osobnych przypadków imperfekcji. Imperfekcje te można przedstawić za pomocą początkowego przechyłu lub początkowego wygięcia w odniesieniu do lokalnego lub głównego układu współrzędnych pręta'. W przypadku tych ostatnich można również ustawić kryteria aktywności.