Aby umożliwić ocenę wpływu lokalnych zjawisk stateczności smukłych elementów, w programach RFEM 6 i RSTAB 9 można przeprowadzić liniową analizę obciążenia krytycznego na poziomie przekroju. Poniższy artykuł poświęcony jest podstawom obliczeń i interpretacji wyników.
Deformacje sprężyste elementu konstrukcyjnego pod wpływem obciążenia są oparte na prawie Hooke'a, opisującym liniową zależność naprężenie-odkształcenie. Są one odwracalne: po odciążeniu element powraca do swojego pierwotnego kształtu. Jednakże deformacje plastyczne są nieodwracalne i zazwyczaj znacznie większe niż odkształcenia sprężyste. W przypadku naprężeń plastycznych materiałów ciągliwych, takich jak stal, efekty plastyczności występują w miejscach, w których wzrostowi odkształceń towarzyszy zjawisko lokalnego wzmocnienia. Prowadzi to do powstania trwałych deformacji, a w ekstremalnych przypadkach do zniszczenia elementu konstrukcyjnego.
W poniższym artykule, na przykładzie dwukondygnacyjnej stalowej ramy, przeanalizowano wymiarowanie połączeń oraz wpływ sztywności tych połączeń na wartości sił wewnętrznych w elementach konstrukcji.
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.
Niniejszy artykuł techniczny omawia analizę stateczności płatwi, która połączona jest z konstrukcją główną tylko poprzez przykręcenie dolnej półki profilu płatwii za pomocą śrub (bez dodatkowego podparcia bocznego). Połączenie takie ma na celu maksymalną redukcję kosztów i czasu produkcji.
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.
W poniższym artykule przedstawimy wymiarowanie słupa podpartego przegubowo na obydwu końcach zgodnie z EN 1993-1-1. Obciążenie stanowi skupiona siła osiowa oraz obciążenie liniowe działające na kierunku ”mocnej” osi bezwładności. Wykorzystany zostanie do tego moduł dodatkowy RF-/STEEL EC3.
Am Beispiel soll gezeigt werden, was bei der Bemessung einer Stütze auf Biegung und Druck bezüglich der Schnittgrößen aus Lastkombinationen und Ergebniskombinationen beachtet werden muss.
Niniejszy artykuł dotyczy analizy stateczności słupa stalowego poddanego ściskaniu osiowemu zgodnie z EN 1993-1-1, rozdz. 6.3.1. Zusätzlich wird eine Variantenuntersuchung mit dem Ziel der Stahloptimierung durchgeführt.
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.
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.
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.
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
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).
Stateczność konstrukcji nie jest nowym zjawiskiem w odniesieniu do projektowania konstrukcji stalowych. Kanadyjska norma CSA S16 dotycząca projektowania konstrukcji stalowych i najnowsza wersja na rok 2019 nie stanowią wyjątku. Szczegółowe wymagania dotyczące stateczności można uwzględnić za pomocą uproszczonej procedury analizy stateczności z punktu 8.4.3. lub zgodnie z nowymi zapisami w wersji z 2019, za pomocą efektów stateczności w procedurze analizy sprężystej wg. załącznika O.
Metoda CSA S16:19 Skutki stateczności w analizie sprężystej w Załączniku O.2 stanowi alternatywę dla metody Uproszczonej analizy stateczności z punktu 8.4.3. W tym artykule zostaną opisane wymagania załącznika O.2 i zastosowania w RFEM 6.
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.
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.
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.
Beim Nachweis eines Stahlquerschnitts nach Eurocode 3 ist die Zuordnung des Profils zu einer der vier Querschnittsklassen entscheidend. Die Klassen 1 und 2 ermöglichen eine plastische Bemessung, für die Klassen 3 und 4 sind nur elastische Nachweise zulässig. Neben der Beanspruchbarkeit des Querschnitts ist die ausreichende Stabilität des Bauteils nachzuweisen.
W RF-STEEL Surfaces można wyświetlić naprężenia istotne dla obliczeń spoin, na przykład zgodnie z EN 1993-1-8, rys. 4.5. Podczas analizy składowych naprężeń należy uwzględnić lokalny układ osi xyz powierzchni.
W tym artykule technicznym omówimy podstawowe kwestie dotyczące korzystania z rozszerzenia Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody). Jest ono w pełni zintegrowane z programem głównym i umożliwia uwzględnienie deplanacji przekroju podczas obliczania elementów prętowych. W połączeniu z rozszerzeniami Analiza stateczności oraz Wymiarowanie stali, możliwe jest przeprowadzenie obliczeń wyboczenia giętno-skrętnego z siłami wewnętrznymi zgodnie z analizą drugiego rzędu oraz uwzględnieniem imperfekcji.
Der Brandschutznachweis kann in RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-2 geführt werden. Die Bemessung erfolgt nach dem vereinfachten Berechnungsverfahren auf der Tragfähigkeitsebene. Als Brandschutzmaßnahmen können Bekleidungen mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften gewählt werden. Es stehen die Einheits-Temperaturzeitkurve, Außenbrandkurve sowie die Hydrokarbon-Brandkurve für die Ermittlung der Gastemperatur zur Auswahl.
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.
Osłony przeciwwiatrowe to specjalne konstrukcje tekstylne, które mają za zadanie chronić środowisko przed szkodliwymi cząsteczkami chemicznymi, jak również ograniczać erozję wietrzną, przyczyniając się do ochrony cennych zasobów. RFEM i RWIND są używane do analizy konstrukcji wiatrowej dla jednostronnej interakcji płyn-konstrukcja (FSI). W tym artykule pokazano, jak wymiarować osłony przeciwwiatrowe przy użyciu programów RFEM i RWIND.
Zaletą modułu dodatkowego RFEM 6 Steel Joints jest możliwość analizy połączeń stalowych przy użyciu modelu MES, dla którego modelowanie przebiega w pełni automatycznie w tle. Elementy składowe złącza stalowego, które kontrolują modelowanie, można wprowadzić, definiując je ręcznie lub korzystając z dostępnych szablonów w bibliotece. Ta ostatnia metoda została opisana w poprzednim artykule z Bazy wiedzy zatytułowanym „Definiowanie komponentów połączenia stalowego przy użyciu biblioteki”. Definiowanie parametrów do wymiarowania połączeń stalowych jest tematem artykułu w bazie wiedzy „Projektowanie połączeń stalowych w RFEM 6”.
Sprawdzenie stateczności dla wymiarowania prętów zastępczych zgodnie z EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 i innymi normami międzynarodowymi wymaga uwzględnienia długości obliczeniowej (tj. efektywnej długości prętów). W programie RFEM 6 długość efektywną można określić ręcznie, przypisując podpory węzłowe i współczynniki długości efektywnej lub, z drugiej strony, poprzez import z analizy stateczności. Obie opcje zostaną przedstawione w tym artykule poprzez określenie efektywnej długości słupa obramowanego na rysunku 1.
Europejska norma EN 1993-1-8, sekcja 4.5.3.3. umożliwia zastosowanie uproszczonej metody obliczania stanu granicznego nośności spoin pachwinowych. Zgodnie z normą warunki nośności można uznać za spełnione, jeżeli wartość obliczeniowa wypadkowej oddziałującej na obszar spoiny pachwinowej jest mniejsza niż wartość obliczeniowa nośności spoiny. Jeśli więc wymiarowanie spoiny ma zostać przeprowadzone na bazie wyników z modelu powierzchniowego, użytkownik może odczytać liczne typy rezultatów ze względu na charakter obliczeń MES dla powłok. Dlatego w tym artykule pokazujemy, jak określić składowe siły z takiego modelu.
Projektowanie sztywnych połączeń z blachami czołowymi jest szczególnie skomplikowane w przypadku geometrii połączeń gdzie występują cztery łączniki w jednym rzędzie oraz dwukierunkowe zginanie, ponieważ nie istnieją oficjalne wytyczne do wymiarowania tego typu detali.