Wyboczenie giętno-skrętne (LTB) jest zjawiskiem, które występuje, gdy belka lub element konstrukcyjny są zginane, a pas ściskany nie jest wystarczająco podparty bocznie. Prowadzi to do kombinacji przemieszczenia bocznego i skręcenia. Jest to decydujący czynnik przy wymiarowaniu elementów konstrukcyjnych, zwłaszcza smukłych belek i dźwigarów.
Aby poprawnie zwymiarować dźwigar lub belkę teową w programie RFEM 6 i w module dodatkowym 'Wymiarowanie betonu', ważne jest określenie 'szerokości pasów' prętów żebrowych. W tym artykule omówiono opcje wprowadzania danych dla belki dwuprzęsłowej oraz obliczanie wymiarów pasów zgodnie z EN 1992-1-1.
Steel Joist Institute (SJI) wcześniej opracował tabele wirtualnych belek nośnych w celu oszacowania właściwości przekroju dla belek stalowych z otwartym środnikiem. Te przekroje belek wirtualnych są scharakteryzowane jako równoważne belki o szerokich półkach, które są bardzo zbliżone do pola powierzchni pasa, efektywnego momentu bezwładności i ciężaru. Wirtualne belki nośne są również dostępne w bazie danych przekrojów w programach RFEM i RSTAB.
Zgodnie z EN 1992-1-1 [1] belka jest prętem, którego rozpiętość jest nie mniejsza niż 3-krotna całkowita wysokość przekroju. W przeciwnym razie element konstrukcyjny należy traktować jako belkę-ścianę. Zachowanie belek-ścian (tj. belek o rozpiętości mniejszej niż 3-krotna wysokość przekroju) różni się od zachowania belek-ścian (tj. belek o rozpiętości trzykrotnie większej niż wysokość przekroju).
Projektowanie belek-ścian jest jednak często konieczne podczas analizy elementów konstrukcyjnych konstrukcji żelbetowych, ponieważ są one wykorzystywane do budowy nadproży okiennych i drzwiowych, podciągów i podciągów, połączeń między płytami dwupoziomowymi oraz konstrukcji ramowych.
W tym artykule, przy użyciu modułu dodatkowego RF-/TIMBER AWC, sprawdzono adekwatność drewna o wymiarach 2x4 poddanego łącznemu zginaniu dwukierunkowemu i ściskaniu osiowemu. Właściwości i obciążenia belki i słupa podano na podstawie przykładu E1.8 z AWC Structural Wood Design Example 2015/2018.
Chociaż obliczenia belek podciągowych są zwykle przeprowadzane na modelu prętowym, belka wynikowa może zostać wykorzystana do przeprowadzenia obliczeń na modelu zawierającym tylko powierzchnie.
Mit dem neuen Stabtyp "Ergebnisstab" in RFEM 5 hat man nun auch die Möglichkeit, sich die Lastsummen einzelner Geschosse einfach ermitteln zu lassen. Dazu modelliert man einen Stab in dem gewünschten oder in allen Geschossen und gibt bei den Parametern des Ergebnisstabes die zu berücksichtigenden Wände als inklusive Objekte vor. RFEM integriert dann die Flächenschnittgrößen zu Stabschnittgrößen.
Aluminum Design Manual (ADM) 2020 został opublikowany w lutym 2020 r. ADM 2020 zawiera wytyczne dotyczące obliczeń wg. metody dopuszczalnej wytrzymałości (ASD) oraz metody obliczeniowego obciążenia i współczynnika nośności (LRFD) stosowanych do projektowania belek aluminiowych aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo wszystkich konstrukcji aluminiowych. Najnowsza wersja tej normy została zintegrowana z modułem dodatkowym RF-/ALUMINIUM ADM dla programu RFEM/RSTAB. Poniższy tekst przedstawia odpowiednie aktualizacje dotyczące programów firmy Dlubal.
Nośność na ścinanie VRd, c bez obliczonego zbrojenia na ścinanie zgodnie z 6.2.2, EN 1992-1-1 [1] lub 10.3.3, DIN 1045-1 [2] jest obliczana w zależności od stopnia zbrojenia podłużnego. Jeżeli wymagane zbrojenie podłużne z obliczeń na zginanie zostanie użyte do obliczenia VRd,c, prowadzi to do niedoszacowania nośności na ścinanie bez zbrojenia na ścinanie w pobliżu przegubowych podpór końcowych. W przeciwieństwie do siły tnącej, wymagane zbrojenie na zginanie zmniejsza się w kierunku podpory. Ponadto faktycznie wstawione zbrojenie podłużne zwykle znacznie odbiega od wymaganego zbrojenia na zginanie w obszarze podparcia końcowego (na przykład w przypadku zbrojenia belek nieschodkowych).
Beton charakteryzuje się głównie wytrzymałością na ściskanie. Ważną częścią betonu zbrojonego jest stal zbrojeniowa, która ma wpływ zarówno na wytrzymałość betonu na ściskanie, jak i na rozciąganie. Siatka zbrojeniowa jest zazwyczaj umieszczana w obszarach rozciąganych belek lub elementów powierzchniowych (strop, ściana, powłoka) w celu przenoszenia sił rozciągających wywołanych obciążeniami zewnętrznymi.
Podczas definiowania efektywnej szerokości płyty dla belek teowych program RFEM udostępnia wstępnie zdefiniowane szerokości, określone jako 1/6 i 1/8 długości pręta. Bardziej szczegółowe wyjaśnienie tych dwóch czynników znajduje się poniżej.
Zgodnie z wytycznymi DAfStb z broszury 631, Rozdział 2.4, sposób pracy płyt stropowych zmienia się, jeżeli ciągłość podparcia liniowego zostanie zakłócona przez wprowadzenie otworów w ścianach nośnych. W zależności od długości otworu i grubości płyty stropowej, konieczne jest przeprowadzenie dodatkowej analizy stropu w rejonie otworu.
W przypadku smukłych belek zginających o dużym stosunku h/w, obciążonych w kierunku słabej osi bezwładności, występują problemy ze statecznością. Wynika to z ugięcia pasu ściskanego.
Przy określaniu zbrojenia minimalnego dla stanu granicznego użytkowalności zgodnie z 7.3.2, zastosowana efektywna wytrzymałość na rozciąganie fct, eff ma istotny wpływ na wyznaczoną wielkość zbrojenia. Poniższy artykuł zawiera ogólne informacje na temat określania efektywnej wytrzymałości na rozciąganie fct, eff oraz opcji wprowadzania w RF-CONCRETE.
W artykule tym opisano różne opcje określania dopuszczalnego odkształcenia belek podsuwnicowych. Ponieważ w praktyce stosowane są belki wieloprzęsłowe i sprężyste podpory boczne (stężenie), poniżej omówiono, jak wybrać odpowiednią metodę.
Bei der Abbildung einer Rippe aus Stahlbeton mit darüberstehender Mauerwerkswand besteht die Gefahr einer Unterbemessung der Rippe, wenn das Tragverhalten des Mauerwerks nicht korrekt berücksichtigt und die Verbindung zwischen Mauerwerkswand und Unterzug nicht ausreichend genau modelliert wird. Dieser Artikel soll sich mit dieser Problematik und den möglichen Modellierungen einer solchen Konstruktion auseinandersetzen. Im Beispiel wird die Bewehrung rein aus den Schnittgrößen und ohne jegliche konstruktive Mindestbewehrung ermittelt.
Za pomocą modułu RF-TIMBER AWC możliwe jest wymiarowanie belek drewnianych zgodnie ze standardową metodą ASD 2018 NDS. Dokładne obliczenie nośności na zginanie pręta drewnianego i współczynników korekcyjnych jest ważne z punktu widzenia bezpieczeństwa i obliczeń. Poniższy artykuł pozwoli zweryfikować maksymalne wyboczenie krytyczne w module RF-TIMBER AWC za pomocą równań analitycznych krok po kroku zgodnie z normą NDS 2018, w tym współczynników korekcji zginania, skorygowanej wartości obliczeniowej zginania i końcowego stopnia wyboczenia.
Przy użyciu prętów RF-CONCRETE Members możliwe jest wymiarowanie belek betonowych zgodnie z ACI 318-14. Dokładne obliczenie zbrojenia na rozciąganie, ściskanie i ścinanie belki betonowej jest ważne ze względów bezpieczeństwa. Poniższy artykuł potwierdzi obliczenia zbrojenia w RF-CONCRETE Members przy użyciu równań analitycznych krok po kroku zgodnie z normą ACI 318-14, w tym wytrzymałości na zginanie, ścinanie i wymagane zbrojenie. Analizowany przykład belki podwójnie zbrojonej betonu zawiera zbrojenie na ścinanie i zostanie zaprojektowany w stanie granicznym nośności (SGN).
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.
Ponieważ w rejonie otworów stan graniczny nośności belek jest zaburzony, należy zwrócić na to szczególną uwagę. Ogólnie, niewielkie otwory można wkomponować w konstrukcję belki i pominąć w obliczeniach. W przypadku dużych otworów, konieczne jest uwzględnienie i zamodelowanie takiego rejonu osobno.
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.
Program RFEM oferuje również możliwość modelowania belek zakrzywionych. Hierfür muss zunächst eine gekrümmte Linie erstellt werden (siehe Bild 01). Dieser Linie kann im Anschluss ein Stab mit einem Querschnitt zugeordnet werden. Die Vorteile gegenüber der Modellierung mit Stabsegmenten sind die einfachere Handhabung bei der Modellierung sowie die eindeutigere Ergebnisausgabe der Schnittgrößen.
Na końcu tematu wymiarowania spoin na belkach jezdnych - po artykułach technicznych na temat spoiny szyny w granicznym stanie granicznym nośności i zmęczenia - znajduje się artykuł techniczny na temat spoin pachwinowych środnika. Dabei sollen sowohl der Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch der Grenzzustand der Ermüdung betrachtet werden.
Program RFEM i moduły dodatkowe RF-CONCRETE umożliwiają analizę odkształceń belki teowej w stanie zarysowanym (stan II). Niniejszy artykuł opisuje metody obliczeń (O) i opcje modelowania (M). Zarówno metody obliczeń, jak i opcje modelowania nie ograniczają się do belek teowych, ale zostaną wyjaśnione jedynie na przykładzie tego układu.
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.
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.
W tym artykule wyjaśniono, w jaki sposób określać obciążenia na podstawie sytuacji sił wewnętrznych zdefiniowanych w rozszerzeniu RF-/STEEL Warping Torsion dla modułu dodatkowego RF-/STEEL EC3. Ponieważ ten nowy program umożliwia analizę nie tylko całych konstrukcji łańcuchowych, ale także wyodrębnionych konstrukcji belek, konieczne jest osobne zdefiniowanie obciążeń częściowej konstrukcji. W tym celu opracowano specjalną funkcję transformacji, która określa nowe obciążenia wszystkich konstrukcji częściowych (w zależności od sił wewnętrznych obliczonych w programie RFEM/RSTAB) dla każdej sytuacji obciążenia dla geometrycznie nieliniowej analizy skręcania skrępowanego z uwzględnieniem siedmiu stopni swobody.
Począwszy od wersji 5.06, istnieje możliwość dostosowania efektywnej wytrzymałości na rozciąganie betonu fct, eff, wk w chwili zarysowania. Na samym początku przeprowadzania obliczeń w stanie granicznym użytkowalności, program sprawdza, czy siły wewnętrzne mogą powodować zarysowania w betonie. W tym celu stosuje się efektywną wytrzymałość betonu na rozciąganie podczas zarysowania. Wytrzymałość można dostosować za pomocą współczynnika. Szczegóły obliczeń pokazują zmodyfikowane wartości.
Niektóre konstrukcje z belek złożonych, takie jak kontenery piętrowe lub schowane pręty teleskopowe, przenoszą siły w połączeniu między elementami poprzez tarcie. Nośność takiego połączenia zależy od efektywnej siły osiowej prostopadłej do płaszczyzny tarcia oraz od współczynników tarcia pomiędzy obiema powierzchniami ciernymi. Na przykład, im bardziej powierzchnie cierne są ściskane, tym więcej poziomej siły tnącej może być przenoszone przez powierzchnie cierne (tarcie statyczne).