Uwzględnianie skrępowania przekrojów w analizie stateczności konstrukcji prętowych

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

Warping is a behavior of beams to resist torsion that results from in-plane deformation of the cross-section. Jest to szczególnie charakterystyczne dla elementów o przekrojach cienkościennych (np. dwuteowniki, dwuteowniki). Aby uwzględnić deplanację przekroju jako dodatkowy stopień swobody podczas obliczania prętów w programach RFEM 6 i RSTAB 9, można użyć rozszerzenia Skrępowanie skrętne (7 DOF). Rozszerzenie jest w pełni zintegrowane z programami i może być używane w połączeniu z analizą statyczno-wytrzymałościową według statyki liniowej, analizy drugiego rzędu i analizy dużych deformacji, a także w połączeniu z analizą stateczności w celu określenia współczynniki obciążenia krytycznego i postacie drgań własnych dla problemów stateczności, takich jak wyboczenie skrętne i zwichrzenie.

W tym artykule przedstawiono praktyczny przykład przeprowadzenia analizy zwichrzenia dla hali stalowej pokazanej na rysunku 1. Artykuł ten jest również kontynuacją artykułu zatytułowanego „Określanie współczynników obciążenia krytycznego Korzystanie z rozszerzenia Stabilność konstrukcji w programie RFEM 6 i RSTAB 9”, który pokazuje, jak używać modułu dodatkowego Stabilność konstrukcji do określania współczynników obciążenia krytycznego i odpowiednich trybów stateczności dla tego modelu 3D.

We wspomnianym artykule stwierdzono jednak, że ze względu na wyniki analizy statycznej konieczne jest uwzględnienie skrępowania w analizie stateczności (tzn. przyłożone obciążenia powodują powstanie momentów zginających My, więc a Przewiduje się również problem zwichrzenia belki głównej). W związku z tym poniższy tekst wyjaśnia, w jaki sposób można używać modułu dodatkowego Skrętnie spaczenie (7 stopni swobody) w połączeniu z modułem dodatkowym Stateczność konstrukcji, aby uwzględnić spaczenie w przekroju jako dodatkowy stopień swobody podczas analizy stateczności. Należy pamiętać, że obliczenia dotyczą całego modelu, dlatego sztywność sąsiednich prętów lub zdefiniowane warunki podparcia są uwzględniane automatycznie.

Rozszerzenia Wypaczanie skrętne i Stateczność konstrukcji można znaleźć w Bazie danych, jak pokazano na rysunku 2. Należy wiedzieć, że w programie RFEM 6 i rozszerzeniu Skrętnie skrępowanie skojarzone jest tylko z prętami i dlatego nie ma potrzeby definiowania dla niego globalnych warunków podparcia. Ponadto zakłada się, że deplanacja na końcach pręta jest domyślnie niezakłócona; w związku z tym należy użyć usztywnień poprzecznych pręta, aby zdefiniować sprężyny skręcone na końcach pręta i uwzględnić sztywność skrępowaną lub naprężenie skrępowane. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule w Bazie wiedzy „Analiza wyboczenia Rozszerzenie Skrępowanie skrętne (7 stopni swobody) dla programu RFEM 6/RSTAB 9”.

Ponieważ zakłada się, że deplanacja przebiega bez przeszkód na końcu pręta, pęd między sąsiednimi prętami nie jest przenoszony. Innymi słowy, wszystkie pręty są uwzględniane indywidualnie w obliczeniach skręcania (tzn. poszczególne pręty mogą być swobodnie skręcane na swoich końcach). Aby przenieść spaczenie między poszczególnymi połączonymi prętami, można zdefiniować zbiór prętów. W związku z tym belki główne hali stalowej są zdefiniowane jako oddzielne zbiory prętów, jak pokazano na rysunku 3.

W tym momencie można utworzyć równoległość między punktem przyłożenia obciążenia podczas obliczania prętów o 6 stopniach swobody i prętów o 7 stopniach swobody. Mianowicie, jeżeli do obliczanego pręta z 6 stopniami swobody dołączone są inne obiekty, siły tnące z innych składowych są wprowadzane w środku ścinania. Jednak podczas obliczania prętów o 7 stopniach swobody punkt połączenia jest uważany za znajdujący się w środku ciężkości przekroju (środek ciężkości przekroju) i tam również przykładane są zdefiniowane obciążenia prętowe. Aby rozwiązać ten problem w analizie, można zdefiniować mimośrody prętów lub użyć prętów sztywnych do zdefiniowania takich połączeń. W związku z tym punkt przyłożenia obciążenia w tym przykładzie zostanie zdefiniowany za pomocą mimośrodu pokazanego na rys. 4 i 5.

Następnie ustawienia analizy stateczności można zdefiniować w taki sam sposób, jak wyjaśniono w artykule w bazie wiedzy “Określanie współczynników obciążenia krytycznego z wykorzystaniem rozszerzenia stateczności konstrukcji w programie RFEM 6 i RSTAB 9”. Mianowicie, można wybrać metodę analizy i rozważyć inne opcje pokazane na rys. 6.

Jak wspomniano we wspomnianym artykule, analizę stateczności można rozpatrywać z uwzględnieniem przypadków obciążeń, kombinacji obciążeń i sytuacji obliczeniowych. W tym przykładzie analiza stateczności jest rozpatrywana w warunkach granicznej sytuacji obliczeniowej, jak pokazano na rys. 7 i 8. Dlatego można obliczyć tę sytuację obliczeniową i uzyskać wyniki w taki sam sposób, jak omówiono we wspomnianym artykule.

Na koniec można uruchomić obliczenia i uzyskać wyniki analizy stateczności z uwzględnieniem zwichrzenia przekroju. W tabeli Przegląd analizy statycznej można zobaczyć najbardziej krytyczny współczynnik obciążenia ze wszystkich kombinacji (Rysunek 9) wraz z główną kombinacją obciążeń, z którą powiązany jest współczynnik obciążenia krytycznego. W ten sposób można otworzyć wyniki analizy stateczności dla określonej kombinacji obciążeń i wyświetlić skojarzony z nią kształt postaci.

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

Wyboczenie giętno-skrętne Sprawdzenie stateczności Skręcanie skrępowane

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 318x
  • Zaktualizowane 5. lipca 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

RFEM 6 | Informacje ogólne | USA

Szkolenie online 11. sierpnia 2022 12:00 - 16:00 EDT

Szkolenia online | Angielski

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

Szkolenie online 12. sierpnia 2022 8:30 - 12:30 CEST

Raport z obliczeń w RFEM 6 i RSTAB 9

Raport z obliczeń w RFEM 6 i RSTAB 9

Webinar 25. sierpnia 2022 12:00 - 13:00 CEST

Event Invitation

VIII Konferencja Techniczna PIKS

Konferencje 30. sierpnia 2022 - 31. sierpnia 2022

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 8. września 2022 9:00 - 13:00 CEST

Webservices i API w RFEM 6

Webservices i API w RFEM 6

Webinar 14. września 2022 12:00 - 13:00 CEST

Event Invitation

13th Central European Congress on Concrete Engineering

Konferencje 13. września 2022 - 14. września 2022

Szkolenia online | Angielski

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

Szkolenie online 15. września 2022 9:00 - 13:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

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

Szkolenie online 21. września 2022 9:00 - 13:00 CEST

Analiza połączeń z rozszerzeniem Połączenia stalowe w RFEM 6

Analiza połączeń z rozszerzeniem Połączenia stalowe w RFEM 6

Webinar 6. października 2022 12:00 - 13:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

RFEM 6 | Informacje ogólne

Szkolenie online 7. października 2022 9:00 - 13:00 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do wymiarowania prętów

Szkolenie online 12. października 2022 16:00 - 19:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

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

Szkolenie online 14. października 2022 9:00 - 13:00 CEST

Szkolenie online | Angielski

RSECTION | Studenci | Wprowadzenie do teorii wytrzymałości

Szkolenie online 19. października 2022 16:00 - 19:00 CEST

XVII Konferencja Naukowo-Techniczna

XVII Konferencja naukowo-techniczna: Warsztat pracy rzeczoznawcy budowlanego

Konferencje 19. października 2022 - 21. października 2022

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do MES

Szkolenie online 27. października 2022 16:00 - 19:00 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do wymiarowania stali

Szkolenie online 10. listopada 2022 16:00 - 17:00 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
RSTAB 9
Oprogramowanie do obliczeń konstrukcji szkieletowych

Program główny

Program RSTAB 9 do analizy statyczno-wytrzymałościowej konstrukcji szkieletowych i kratownic zawiera podobny zakres funkcji jak program RFEM (MES), zwracając szczególną uwagę na ramy i kratownice.
Dlatego jest bardzo łatwy w użyciu i przez wiele lat był najlepszym wyborem do analizy statyczno-wytrzymałościowej konstrukcji belkowych składających się ze stali, betonu, drewna, aluminium i innych materiałów.

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD
RFEM 6
Analiza stateczności konstrukcji

Dodatkowe analizy

Rozszerzenie służy do przeanalizowania stateczności globalnej konstrukcji modeli składających się z elementów prętowych, powłokowych i bryłowych.
Określa współczynniki obciążenia krytycznego i odpowiednie postacie wyboczeniowe.

Cena pierwszej licencji
1 030,00 USD
RSTAB 9
Analiza stateczności konstrukcji

Dodatkowe analizy

Rozszerzenie służy do przeanalizowania stateczności globalnej konstrukcji modeli składających się z elementów prętowych.
Określa współczynniki obciążenia krytycznego i odpowiednie postacie wyboczeniowe.

Cena pierwszej licencji
1 030,00 USD
RFEM 6
RF-STEEL Warping Torsion

Dodatkowe analizy

Rozszerzenie Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) umożliwia uwzględnienie deplanacji przekroju jako dodatkowego stopnia swobody podczas wymiarowania prętów.

Cena pierwszej licencji
1 480,00 USD
RSTAB 9
Skręcanie skrępowane pręta

Dodatkowe analizy

Rozszerzenie Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) umożliwia uwzględnienie deplanacji przekroju jako dodatkowego stopnia swobody podczas wymiarowania prętów.

Cena pierwszej licencji
1 480,00 USD