Przekątne podwójnych kątowników są stosowane między innymi do rurowej konstrukcji mostów i dźwigarów kratowych. Sie werden vorwiegend auf Zug beansprucht, müssen aber je nach Lastangriff auch kleinere Druckkräfte übertragen. Besonders wenn die Diagonalen sehr schlank sind, sollte auch Biegung aus Eigengewicht berücksichtigt werden.
W jednym z poprzednich artykułów opisano wymiarowanie podwójnych kątowników. Dabei wurde von der Voraussetzung ausgegangen, dass der Nachweis an einem einzelnen Stab erfolgt.
W styczniu 2015 r., DIN Committee NA 005‑08‑23 Steel Bridges zastosował modyfikację równania 10.5 w normie DIN EN 1993‑1‑5. Es handelt sich hierbei um die Interaktion von Längs- und Querdruck im Beulnachweis. Diese Interaktionsgleichung sieht nun den Hilfsfaktor V vor, welcher sich aus den Abminderungsfaktoren der Längs- und Querspannungen berechnet.
Ze względów konstrukcyjnych do połączeń na ścinanie zazwyczaj stosuje się blachy środnikowe lub kątowniki. Belki główne i drugorzędne umieszczone na górnej krawędzi wymagają podcięcia lub zastosowania długich blachownic. Połączenia przegubowe z blachą czołową są często przyspawane do środnika.
Analiza wyboczenia skrętnego usztywnień poprzecznych i podłużnych o otwartych przekrojach opisana jest w normie DIN EN 1993-1-5, rozdz. 9. Dabei wird zwischen einer vereinfachten und einer genauen Methode unterschieden, welche die Wölbsteifigkeit des Beulfeldes berücksichtigt. Vereinfachend gilt die Gleichung 9.3 der DIN EN 1993-1-5. Wird die Wölbsteifigkeit der Steife mit berücksichtigt, sollte entweder Gl. 9.3 oder Gl. 9.4 erfüllt werden. Beide Nachweise sind in FE-BEUL implementiert.
Poniższy przykład pokazuje analizę stateczności ramy stalowej zgodnie z metodą ogólną zgodnie z EN 1993‑1-1, rozdz. 6.3.4 w module dodatkowym RF-/STEEL EC3. In diesem ersten von drei Beiträgen soll die im Rahmen des Nachweiskonzeptes erforderliche Ermittlung eines Vergrößerungsfaktors der Bemessungslasten gezeigt werden, mit dem die ideale Verzweigungslast mit Verformungen aus der Haupttragwerksebene erreicht wird.
W RF-STEEL Surfaces można wyświetlić naprężenia istotne dla obliczeń spoin, na przykład zgodnie z EN 1993-1-8, rys. 4.5. Beim Auswerten der Spannungsanteile ist das lokale xyz-Achsensystem der Flächen zu beachten.
Analiza wyboczenia płyt z elementami usztywniającymi jest zadaniem specjalnym dla inżynierów. DIN EN 1993-1-5 stellt für diese Herausforderung drei Berechnungsverfahren zur Verfügung:Methode der wirksamen Querschnitte, [1], Kap. 4-7Methode der reduzierten Spannungen, [1], Kap. 10Berechnungen mit der Finite-Element-Methode (FEM), [1], Anhang C
Poniższy artykuł opisuje wymiarowanie belki jednoprzęsłowej poddanej zginaniu i ściskaniu, które jest przeprowadzane zgodnie z EN 1993-1-1 w module dodatkowym RF-/STEEL EC3. Da der Träger als gevouteter Querschnitt ausgeführt ist und es sich damit nicht um ein gleichförmiges Bauteil handelt, ist der Nachweis entweder nach dem Allgemeinen Verfahren nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 zu führen oder mittels Theorie II. Ordnung. Beide Möglichkeiten sollen untersucht und verglichen werden, wobei für die Berechnung nach Theorie II. Ordnung ein zusätzliches Nachweisformat mittels Teilschnittgrößenverfahren zur Verfügung steht. Daraus gliedert sich die Bemessung in drei Schritte:Nachweis nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 (Allgemeines Verfahren)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, elastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, plastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse und Teilschnittgrößenverfahren)
Rozszerzenie RF-/STEEL Warping Torsion dla modułu dodatkowego RF-/STEEL EC3 umożliwia wymiarowanie prętów o asymetrycznych przekrojach. Nowa opcja jest w pełni zintegrowana z modułem obliczeniowym i można ją aktywować dla zbiorów prętów.
Moduły dodatkowe RF-STABILITY i RSBUCK dla programów RFEM i RSTAB umożliwiają przeprowadzanie analizy wartości własnych dla konstrukcji ramowych w celu określenia współczynników obciążenia krytycznego, w tym postaci wyboczenia. Można określić kilka postaci wyboczenia. Dostarczają one informacji na temat obszarów w modelu, obciążonych ryzykiem braku stateczności.
Współczynniki obciążenia krytycznego i odpowiednie kształty drgań dowolnej konstrukcji można określić w programie RFEM i RSTAB, korzystając z modułu dodatkowego RF-STABILITY lub RSBUCK (analiza nieliniowa lub analiza nieliniowa).
Analiza wyboczenia zgodnie z metodą szerokości efektywnej lub metodą zredukowanych naprężeń opiera się na określeniu obciążenia krytycznego układu, zwanej dalej LBA (liniowa analiza wyboczeniowa). W artykule tym wyjaśniono sposób obliczania współczynnika obciążenia krytycznego oraz zastosowanie metody elementów skończonych (MES).
Zgodnie z normą EN 1993-1-1 [1] konieczne jest zastosowanie zastępczych imperfekcji geometrycznych o wartościach odzwierciedlających możliwe efekty wszystkich typów imperfekcji. In EN 1993-1-1 Abschnitt 5.3 werden die grundsätzlichen Imperfektionen für die Tragwerksberechnung sowie die Bauteilimperfektionen angegeben.
Rodzina produktów Dlubal Software obejmuje różne moduły do wymiarowania połączeń stalowych i drewnianych. So besteht im Modul RF-/JOINTS Stahl Stützenfuß die Möglichkeit, Fußpunkte von gelenkigen oder eingespannten Stahlstützen zu untersuchen. Für die wirtschaftliche und sichere Bemessung des Stützenfußes spielt die Auswahl der Befestigungsmittel, der Fundamentgeometrie und der Materialgüten eine entscheidende Rolle.
Najbardziej spotykanym rodzajem spoiny w konstrukcji stalowej jest spoina pachwinowa. Zgodnie z EN 1993-1-8, 4.3.2.1 (1) [1], spoiny pachwinowe mogą być stosowane do łączenia części, w której powierzchnie tworzą kąt od 60° do 120°.
Podczas obliczania połączeń odpornych na zginanie z belek dwuteowych, połączenie to zostaje rozłożone na poszczególne części. Dla tych podstawowych składowych połączenia, istnieją osobne kalkulatory wzorów dla nośności i sztywności. W programach RFEM i RSTAB do wymiarowania połączeń dla ram można wykorzystać moduł dodatkowy RF-/FRAME-JOINT Pro.
Belka jednoprzęsłowa z podparciem bocznym i skrętnym powinna być zaprojektowana zgodnie z zaleceniami Eurokodu 3 i AISC. Falls der Träger die geforderte Tragfähigkeit nicht erreicht, ist dieser zu stabilisieren.
Po przeprowadzeniu analizy w module RF-/STEEL AISC, postacie drgań dla zbiorów prętów można wyświetlić graficznie w osobnym oknie. Select the relevant set of members in the result window and click the [Mode Shapes] button.
Zgodnie z normą EN 1993‑1‑1 [1] konieczne jest zastosowanie zastępczych imperfekcji geometrycznych o wartościach odzwierciedlających możliwe efekty wszystkich typów imperfekcji. In EN 1993‑1‑1 Abschnitt 5.3 werden die grundsätzlichen Imperfektionen für die Tragwerksberechnung sowie die Bauteilimperfektionen angegeben.
Bei der Bemessung von Stahlbetonbauteilen nach EN 1992‑1‑1 [1] sind nichtlineare Verfahren der Schnittgrößenermittlung für die Grenzzustände der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit möglich. Dabei werden die Schnittgrößen und Verformungen unter Berücksichtigung des nichtlinearen Schnittgrößen-Verformungs-Verhaltens bestimmt. Die Berechnung der Spannungen und Dehnungen im gerissenen Zustand liefert in der Regel Durchbiegungen, die deutlich über den linear ermittelten Werten liegen.
W tym przykładzie należy określić nośność obliczeniową blachy czołowej zgodnie z EN 1993-1-8 [1]; pozostałe elementy nie są tutaj opisane. Für die Kontrolle der Ergebnisse wurden die Abmessungen des Anschlusses IH 3.1 B 30 24 der Typisierten Anschlüsse [2] verwendet. Als Material wird S 235 verwendet und Schrauben mit der Festigkeit 10.9.
Wraz z wersją X.11, poprawiono opcje filtrowania małych sił lub momentów ściskających dla analizy stateczności w module RF-/STEEL EC3. Die Überarbeitung dieser Filtermöglichkeiten im Register "Stabilität" der "Details" schafft eine transparente Vorgehensweise im Modul, da sie nun nachweisunabhängig stattfindet.
Das Schalenbeulen gilt als das jüngste und am wenigsten erforschte Stabilitätsproblem der Bautechnik. Dies liegt weniger an mangelnden Forschungsaufwendungen, sondern vielmehr an der Komplexität der Theorie. Mit der Einführung und Fortentwicklung der Finite-Elemente-Methode in der bautechnischen Praxis erscheint es manchem Ingenieur nicht mehr erforderlich, sich mit der komplizierten Theorie des Schalenbeulens auseinanderzusetzen. Zu welchen Problemen und Fehlern dies führen kann, ist in [1] sehr gut zusammengefasst.
Przykład ten jest opisany w literaturze technicznej [1] jako przykład 9.5 oraz w [2] jako przykład 8.5. Dla podciągu należy przeprowadzić analizę zwichrzenia. Belka jest jednorodnym prętem konstrukcyjnym. Dlatego analizę stateczności można przeprowadzić zgodnie z punktem 6.3.3 normy DIN EN 1993-1-1. Ze względu na zginanie jednoosiowe, możliwe byłoby przeprowadzenie obliczeń również metodą ogólną według rozdz. 6.3.4. Dodatkowo na wyidealizowanym modelu pręta sprawdzane jest wyznaczenie momentu Mcr zgodnie z ww. metodą, przy użyciu modelu MES.
Przykład ten jest opisany w literaturze technicznej [1] jako przykład 9.5 oraz w [2] jako przykład 8.5. Dla podciągu należy przeprowadzić analizę zwichrzenia. Belka jest jednorodnym prętem konstrukcyjnym. Analizę stateczności można zatem przeprowadzić zgodnie z sekcją 6.3.2 normy DIN EN 1993-1-1. Ze względu na zginanie jednoosiowe, możliwe byłoby przeprowadzenie obliczeń również metodą ogólną według rozdz. 6.3.4. Ponadto, na wyidealizowanym modelu pręta należy zweryfikować wyznaczenie współczynnika obciążenia krytycznego w ramach w/w metody z modelem MES.
Zur Nachweisführung einer gelenkigen Stirnplattenverbindung bietet RFEM folgende Möglichkeiten. Zunächst besteht in RF-JOINTS Stahl - Gelenkig die Möglichkeit einer schnellen und simplen Eingabe der entsprechenden Parameter, um anschließend einen dokumentierten Nachweis inklusive Grafik zu erhalten. Możliwe jest także zamodelowanie takiego połączenia indywidualnie w programie RFEM, a następnie ręczne uzyskanie wyników. W poniższym przykładzie, wyjaśnione zostaną cechy szczególne procesu ręcznego modelowania połączenia, a siły tnące śrub zostaną porównane z odpowiednimi wynikami z RF-JOINTS Steel - Pinned.
Zwłaszcza w przypadku, gdy wymagane jest przeprowadzenie analizy sąsiedniego obszaru punktów połączenia, geometria lub obciążenie połączenia nie odpowiada normom lub jeśli konstrukcja wymaga analizy przy użyciu modelu MES (np. w inżynierii przemysłowej). jest konieczne do szczegółowej analizy połączeń w modelu ES.
Połączenia na blachę środkową są popularną formą przegubowych połączeń stalowych, powszechnie stosowaną w przypadku belek drugorzędnych w konstrukcjach stalowych. Sie können problemlos in oberkantenbündigen Trägerkonstruktionen wie beispielsweise Arbeitsbühnen verwendet werden. Der Herstellungsaufwand in der Werkstatt sowie der Montageaufwand auf der Baustelle sind in der Regel überschaubar. Die Bemessung erscheint recht einfach und schnell erledigt, was aber im Nachfolgenden ein Stück weit wieder relativiert werden muss. Außerdem ist diese Anschlussform grundsätzlich als gelenkige Träger-Träger- und gelenkige Träger-Stützen-Verbindung möglich, wobei der erste Fall der wohl weit häufigere in der Bemessungspraxis ist.