3606x
001730
2022-01-11

Uwzględnianie imperfekcji prętów w RFEM 6

Imperfekcje w inżynierii konstrukcyjnej to odchylenia elementów konstrukcyjnych od ich idealnego kształtu, powstałe podczas produkcji. Są one często wykorzystywane w obliczeniach w celu określenia równowagi sił w elementach konstrukcyjnych w układzie odkształconym.
W rzeczywistości Eurokod 3 wymaga uwzględnienia imperfekcji zgodnie z analizą drugiego rzędu dla obciążenia krytycznego mniejszego niż 10 dla analizy sprężystej. To obliczenie nieliniowe w połączeniu z odchyleniem elementu konstrukcyjnego od idealnego kształtu powoduje zwiększenie sił wewnętrznych i odkształceń w porównaniu z obliczeniem liniowym.

Te zwiększone siły wewnętrzne i odkształcenia można w większości przypadków wykorzystać do uzyskania znacznie wydajniejszego projektu elementu konstrukcyjnego w porównaniu z prostym projektowaniem, w którym imperfekcję elementu konstrukcyjnego uwzględnia się za pomocą współczynników wzrostu.

Przypadki imperfekcji

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

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

Imperfekcje pręta

W programie RFEM 6 odchylenie elementów konstrukcyjnych od ich idealnego kształtu można przedstawić za pomocą imperfekcji pręta/zbioru prętów jako lokalnego typu imperfekcji (rys. 5). Imperfekcje te można zdefiniować jako początkowe przechyły lub początkowe wygięcie pręta (rys. 6). Początkowe wygięcie symuluje składową nachyloną na całej długości, podczas gdy początkowe wygięcie symuluje prosty element konstrukcyjny w postaci wygięcia (zdjęcie 7). W tym przypadku można również zdefiniować kryteria aktywności (np. zawsze zgodnie z normą lub w odniesieniu do ręcznie zdefiniowanej smukłości pręta).

Zarówno początkowy kołysanie, jak i początkowy łuk można zdefiniować jako wartości bezwzględne lub względne. Ponadto można je zdefiniować zgodnie z normami dostępnymi do wyboru w polu "Typ definicji". Na koniec należy wybrać układ współrzędnych (lokalny lub główny) oraz kierunek, względem którego symulowana jest imperfekcja.

Uwagi końcowe

W programie RFEM 6 odchylenie elementu konstrukcyjnego od idealnego kształtu może być symulowane za pomocą imperfekcji prętowych. Najpierw należy utworzyć przypadek imperfekcji z typem imperfekcji "Imperfekcje lokalne" i powiązać go z istniejącymi obciążeniami i/lub kombinacjami obciążeń. Później imperfekcje prętowe można zdefiniować jako oddzielne przypadki 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.


Autor

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