Ograniczenia oprogramowania
We wszystkich programach do wymiarowania MES, w tym w programie RFEM, każdy pręt jest reprezentowany przez pojedynczy element liniowy umieszczony w środku ciężkości przekroju. Nazywa się to widokiem szkieletowym. Pręt zawiera informacje wewnętrzne, takie jak właściwości materiału oraz właściwości geometryczne, w tym szerokość i wysokość, które można wykorzystać w obliczeniach analitycznych i obliczeniowych. Jednak podczas modelowania przecinających się prętów program nie ma natychmiastowych informacji, takich jak orientacja przecinających się prętów względem siebie lub, w przypadku prętów stycznych, obszar podparcia nie jest znany. Program rozpoznaje tylko te elementy liniowe, które są połączone w jednym punkcie węzłowym.
Jeżeli małe pręty są połączone z większymi prętami dźwigara poprzez ich podporę na górnej powierzchni lub gdy pręty są podparte na jednym końcu lub na długości za pomocą typu podpory nośnej, naprężenie pręta w kierunku prostopadłym do włókien powinno być uwzględniane w warunkach projektowych. NDS Sec. 3.10.2 Warunki projektowe [1] i CSA O86, punkty 6.5.7 i 7.5.9 [2] nośności w obu kierunkach, w poprzek włókien, wymagana jest znajomość powierzchni podparcia netto. Ze względu na to wymaganie, oprogramowanie może pominąć ważne współczynniki, takie jak współczynnik powierzchni podparcia Cb [1] lub współczynnik długości podparcia KB, < a href="#Refer">[2] w przeciwnym razie kontrola obliczeń zostanie zignorowana.
Dzięki nowej funkcji 'podpór obliczeniowych' w programie RFEM 6 można teraz definiować i przeprowadzać pełną kontrolę obliczeń dla naprężeń ściskających prostopadłych do włókien.
Przepływ pracy NDS 2018
Podczas tworzenia nowej definicji podpory obliczeniowej Typ należy ustawić na 'drewno'. Spowoduje to aktywację odpowiednich danych wejściowych zgodnie z normą NDS. Pole wyboru Bezpośrednia podpora wskazuje, że ten typ definicji zostanie zastosowany do kontroli ściskania prostopadle do włókien. Długość podpory jest definiowana przez użytkownika i powinna określać całkowitą długość strefy podparcia. Szerokość podpory jest ustawiana automatycznie jako szerokość odpowiedniego pręta, ale można ją nadpisać. Opcja Podpora od krawędzi wskazuje, czy podpora dociskowa znajduje się w górnej osi +z pręta, w dolnej osi -z, czy też w obu tych punktach. Pole wyboru Podpora wewnętrzna wskazuje, czy współczynnik Cb powinien zostać zastosowany do wartości obliczeniowej ściskania pręta w poprzek włókien, Fc, opartej na Sec. 3.10.4 [1]. Jeżeli ta opcja jest wyłączona, podpora końcowa nie będzie brać pod uwagę Cb. Obliczeniowa wartość ściskania pręta podana w NDS różni się w zależności od wybranej wartości granicznej odkształcenia.
Po wprowadzeniu informacji dotyczących podpór obliczeniowych można zastosować podpory obliczeniowe w odpowiednich węzłach i prętach konstrukcji. Może być konieczne zastosowanie kilku podpór obliczeniowych, ponieważ w różnych lokalizacjach mogą wystąpić różne scenariusze docisku. Program RFEM umożliwia zdefiniowanie własnej Nazwy dla wielu definicji podpór obliczeniowych w górnej części okna dialogowego, co przyspiesza i ułatwia pracę.
Sprawdzenie przekroju zostanie przeprowadzone w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji drewnianych z uwzględnieniem Sec. 3.10.2 [1]. Na przykład w przypadku pręta klejonego warstwowo, skorygowana obliczeniowa wartość ściskania w poprzek włókien Fc⟂' jest zdefiniowana w tabeli 5.3.1 [1] , przy czym równania.
Gdzie,
Fc⟂ = referencyjna obliczeniowa wartość obliczeniowa ściskania w poprzek włókien
CM = współczynnik użytkowania na mokro
Ct = współczynnik temperaturowy
Cb = współczynnik powierzchni podparcia
KF = współczynnik konwersji formatu (tylko LRFD)
φ = współczynnik nośności (tylko LRFD)
Współczynnik Cb jest zdefiniowany w rozdz. 3.10.4 [1]. Wartość Cb ma jednak zastosowanie tylko wtedy, gdy Długość podpory zdefiniowana w definicji podpory obliczeniowej wynosi mniej niż 6 cali i więcej niż 3 cale od końca pręta. Dodatkowo, Cb ma zastosowanie tylko dla podpór wewnętrznych, które również muszą być wskazane w typie definicji, jak wskazano powyżej. Jeżeli kryteria te zostaną spełnione, rozszerzenie Projektowanie konstrukcji drewnianych automatycznie obliczy i zastosuje współczynnik Cb w oparciu o poniższe równanie.
Gdzie,
lb = miara długości docisku równolegle do włókien
Stopień kontroli sprawdzenia przekroju jest określany przez stosunek wymaganej siły ściskającej w poprzek włókien do skorygowanej wartości obliczeniowej ściskania w poprzek włókien. Wszystkie zmienne NDS, wzory i odniesienia do norm są wyświetlane bezpośrednio w szczegółach kontroli wymiarowania konstrukcji drewnianych, dzięki czemu wyniki są zrozumiałe i możliwe do prześledzenia.
CSA O86:19 Przepływ pracy
Podczas wymiarowania zgodnie z CSA O86:19, ten sam przepływ pracy dla NDS można zastosować dla typu definicji podpory obliczeniowej. Istnieje jednak kilka kluczowych różnic w stosunku do normy CSA. Nowa opcja, Sprawdź docisk krytyczny , określa, czy obciążenie ściskające jest przyłożone w odległości od środka podpory równej wysokości pręta d pokazanej na rys. 6.2 [2]. Jeżeli tak, to obliczeniowa nośność na ściskanie w poprzek włókien zostaje zredukowana o współczynnik 2/3, jak pokazano w rozdz. 6.5.6.3.1 [2] dla tarcicy i rozdz. 7.5.9.3.1 [2] dla drewna klejonego warstwowo. Należy również przyjąć średnią powierzchnię podparcia.
Wartość graniczna wysokich naprężeń przy zginaniu dla współczynnika Kb jest również ustawiona w typie definicji podpory obliczeniowej. Długość współczynnika docisku, Kb, może być wykorzystana do określenia nośności na ściskanie, jeżeli obszar docisku nie występuje w miejscach narażonych na duże naprężenia zginające, wskazane w Rozdziale 6.5.6.5(b) [2 ]. Użytkownik może ustawić stosunek wymaganej nośności przy zginaniu do momentu, aby uwzględnić go w obszarze dużego zginania.
W przypadku pręta z drewna klejonego, na przykład, nośność obliczeniową na ściskanie w poprzek włókien, Qr, jest zdefiniowana w rozdziale 7.5.9.2 [2] za pomocą następującego równania.
Gdzie,
Φ = 0,8
Fcp = fcp (KD KScp KT ) gdzie fcp = określona wytrzymałość na ściskanie prostopadle do włókien
Ab = powierzchnia docisku
KB = współczynnik długości podparcia
KZcp = współczynnik rozmiaru dla docisku
Stopień sprawdzenia sprawdzenia przekroju jest określony przez stosunek wymaganej siły docisku do obliczeniowej nośności na ściskanie w poprzek włókien. Wszystkie zmienne, wzory i odniesienia do normy CSA O86 są wyświetlane bezpośrednio w szczegółach warunku projektowego Projektowanie konstrukcji drewnianych.
Podsumowanie
Naprężenia w docisku prostopadłe do włókien są integralną częścią obliczeń prętów zgodnie z NDS 2018 i CSA O86:19. Ponieważ wszystkie pręty są reprezentowane przez wewnętrzny element liniowy, połączony tylko w punktach węzłowych, w przypadku tej kontroli obliczeń w programach do analizy ogólnej i obliczeń zazwyczaj nieznaną jest powierzchnia docisku. Jednak nowa funkcja 'podpory obliczeniowej' w programie RFEM 6 umożliwia teraz użytkownikom określenie długości i szerokości strefy podparcia, torując drogę do kontroli obliczeń na ściskanie prostopadle do włókien, co wcześniej nie było możliwe.
.png?mw=512&hash=4e74affa9ad0c7b703151c5085ac9b8e59171c23)
.jpg?mw=350&hash=8f312d6c75a747d88bf9d0f5b1038595900b96c1)
