Aktywacja
Aktywacja wymiarowania wstępnego odbywa się w Konfiguracji stanu granicznego nośności. Odpowiednie pole wyboru znajduje się w sekcji „Ogólne”. Wymiarowanie wstępne przeprowadzane jest dla wszystkich połączeń, którym przypisano Konfigurację stanu granicznego nośności z aktywowanym wymiarowaniem wstępnym.
Redukcja kombinacji obciążeń
Redukcja nakładu obliczeniowego następuje poprzez zmniejszenie liczby wymiarowanych kombinacji obciążeń. Pełne wymiarowanie wymaga zbadania wszystkich położeń obciążenia z działających kombinacji obciążeń we wszystkich węzłach połączenia. Zbiór prawdopodobnie miarodajnych położeń obciążenia można jednak ograniczyć do znacznie mniejszej liczby, przyjmując następujące założenia:
- Kombinacje obciążeń, które wywołują największe składowe sił wewnętrznych w przylegających końcach prętów, są miarodajne również dla połączenia
- Przy siłach wewnętrznych o tym samym kierunku, miarodajne są obciążenia o największej wartości bezwzględnej
- Jeżeli ekstremalna składowa siły wewnętrznej (przy tolerancji 0,1 % wartości) występuje w dwóch położeniach obciążenia, oba należy uznać za miarodajne
- Siły wewnętrzne rzędu +/- 1 N lub 1 Nm są pomijalne
- Uwzględniane są tylko te końce prętów, które nie są podparte w submodelu
Kombinacje obciążeń zidentyfikowane na podstawie tych założeń w większości przypadków faktycznie zawierają wszystkie miarodajne. Nie można jednak wykluczyć, że w wyniku nietypowego położenia obciążenia pominięte zostaną pojedyncze znaczące kombinacje. Dlatego metoda ta nadaje się wyłącznie do wymiarowania wstępnego.
Przykład zastosowania
Na tym prostym przykładzie dwustronnego połączenia słupa zilustrowano skuteczność i sposób działania. Obciążenia użytkowe, wiatrem i śniegiem działające na stalową konstrukcję ramową w 21 kombinacjach obciążeń skutkują następującymi siłami wewnętrznymi w rozpatrywanym węźle połączenia.
W tabeli zaznaczono wszystkie wiersze, które zgodnie z powyższymi założeniami zostały określone jako miarodajne kombinacje obciążeń. Stopa słupa jest traktowana jako podparta, przez co obciążenia w dolnej części słupa nie są uwzględniane. Dochodzi do tego przypadek, w którym kombinacja obciążeń 11 w pręcie 4 wywołuje maksymalną siłę tnącą w kierunku z o wartości 28,243 kN, która mieści się w 0,1% granicy tolerancji wokół maksymalnej siły tnącej w kierunku z w sytuacji obliczeniowej w kombinacji obciążeń 13 (28,268 kN). Skutkuje to zredukowanymi, prawdopodobnie miarodajnymi kombinacjami obciążeń 6, 7, 8, 9, 11 i 13, które są również podane w tabeli „Podsumowanie wymiarowania wstępnego”. W ten sposób liczba kombinacji do zbadania zmniejsza się z 21 do 6.
Porównanie wytężenia komponentów połączenia z pełnym wymiarowaniem pokazuje, że komponenty faktycznie obciążone krytycznie mogą być prawidłowo zwymiarowane już na podstawie wymiarowania wstępnego. Wykorzystanie śruby w połączeniu na blachę czołową jest natomiast niedoszacowane o 0,8 %. Miarodajna tutaj kombinacja obciążeń 3 nie została zidentyfikowana przez wymiarowanie wstępne. Uwidacznia to wrażliwość metody na specjalne położenia obciążenia, przy czym błąd w tym, jak i w większości innych typowych przypadków zastosowania, jest pomijalny.
Ponieważ identyfikacja prawdopodobnie miarodajnych przypadków obciążenia odbywa się na zastępczym modelu MES, w przypadku połączeń zdefiniowanych w wielu węzłach często zdarza się, że dla jednego węzła nie zostaną zidentyfikowane żadne kombinacje obciążeń. W konsekwencji dla tego węzła nie ma również wyników, co prowadzi do braku wyjścia graficznego. Odpowiednie węzły są wówczas wyświetlane na szaro. W tabeli podsumowania wymiarowania wstępnego wymienione są ponadto, które węzły zostały zwymiarowane.
