Często zadawane pytania (FAQ) - Branża: Konstrukcje stalowe

Ja, die Bemaßungsfunktion steht Ihnen in jedem Grafikfenster des Dialogs "Neuer Stahlanschluss" bzw. "Stahlanschluss bearbeiten" zur Verfügung. Zazwyczaj jednak użytkownik chce zwymiarować geometrię połączenia. W tym celu należy otworzyć zakładkę „Składniki” i kliknąć prawym przyciskiem myszy w oknie graficznym. Następnie należy wybrać w menu kontekstowym funkcję Nowy wymiar. Do wymiarowania połączeń odpowiednie są opcje „Liniowy” i „Kątowy”.

Pojawi się znane z programu RFEM okno dialogowe, w którym można zmienić ustawienia wymiarów . Grafika przedstawia możliwe punkty uchwycenia. Po najechaniu kursorem myszy na komponenty wyświetlane są odpowiednie punkty przyciągania.

W tym celu należy kliknąć żądane punkty przyciągania (możliwy wybór kilku opcji) i wprowadzić wymiarowanie łańcucha.

Wymiary można włączać i wyłączać za pomocą paska narzędzi lub usuwać za pomocą menu kontekstowego linii wymiarowej.

Zgodnie z AISC Section E5 wpływ mimośrodu na pręty jednokątne można pominąć, jeżeli spełnione są następujące warunki:

• Members are loaded at the ends in compression through the same one leg
• Members are attached by welding or by connections with a minimum of two bolts
• No intermediate transverse loads
• L_c / r ≤ 200 [checked by RFEM]
• For unequal leg angles, the ratio of long leg width to short leg width, b_l/b_s is less than 1.7 [checked by RFEM]

Under the Strength Configuration, activate the "Use effective slenderness ratio acc. to E5" option. Choose between planar or space truss, then select whether the leg is connected though the longer or shorter leg.

After solving the calculation, the result is presented under Design Check EE2900. In cases where section E5 requirements are not met, RFEM proceeds with evaluating the member for combined axial load and flexure according to Chapter F and H.

Umieszczenie usztywnienia w sztywnym połączeniu ramy początkowo wpływa na nośność połączenia.
Aby to zilustrować, poniższy rysunek przedstawia porównanie 5 połączeń, które są zasadniczo takie same konstrukcyjnie i różnią się tylko usztywnieniami na pasach dźwigara.
Pierwsze rozpatrywane połączenie jest obliczane bez usztywnień na zewnętrznych krawędziach pasa, a kolejne z usztywnieniami wielkości 5; 8; Grubość 20 i 30 mm.
W tym przypadku można określić wzrost maksymalnego pochłanialnego momentu o 12-33%.
Począwszy od grubości płyty wynoszącej 20 mm, maksymalny moment nośny nie wzrasta, ponieważ w połączonej belce zawsze zostają przekroczone maksymalne odkształcenia graniczne.

Ponadto usztywnienia mają wpływ na sztywność obrotową połączenia i związany z tym wpływ na odkształcenia całej konstrukcji.
Aby zilustrować wpływ usztywnień na odkształcenie całej konstrukcji, utworzono trzy konfiguracje połączeń, które są następujące: geometria płyt i belek oraz ich materiały są identyczne, ale w wersji bez usztywnień, z usztywnieniami o grubości 5 mm, oraz z elementami usztywniającymi o grubości 30 mm.
Dla uproszczenia, wyznaczone sztywności obrotowe konfiguracji połączenia są stosowane jednakowo we wszystkich węzłach konstrukcji ramy (po bliższym przyjrzeniu się, w przypadku połączeń identycznych konstrukcyjnie, również byłyby różne, ponieważ sztywność obrotowa zależy od stosunku maksymalnego momentu działającego na maksymalny moment obliczeniowy połączenia).
Połączenie bez usztywnień ma sztywność obrotową równą 138 [MNm/rad].
W przypadku połączenia z elementami usztywniającymi o grubości 5 mm sztywność obrotowa wynosi 181 [MNm/rad], a w przypadku konfiguracji połączenia z elementami usztywniającymi o grubości 30 mm 217 [MNm/rad]. Jako kolejny model porównawczy, zamodelowano całą konstrukcję za pomocą całkowicie połączonych sztywno belek.
Jak pokazano na rysunku poniżej, maksymalne przemieszczenia poziome wynoszą od 57 mm dla połączenia bez usztywnień; 55 mm dla sztywności 5 mm; 54 mm dla sztywności 30 mm i 48 mm po pominięciu sztywności obrotowej (całkowita sztywność).

Metoda elementów skończonych (CBFEM) to metoda komputerowego wspomagania obliczeń połączeń stalowych. Sie greift den Grundgedanken der in der EN 1993-1-8 geregelten Komponentenmethode auf, bei der die Charakteristik eines Anschlusses auf Basis der (nichtlinearen) Steifigkeiten und Tragfähigkeiten der einzelnen Grundkomponenten ermittelt wird. Mithilfe der Komponentenmethode kann auch das Tragverhalten von teiltragfähigen und verformbaren Anschlüssen mit guter Genauigkeit abgeschätzt werden. In vielen Fällen ist dadurch eine wirtschaftlichere Auslegung möglich als bei Annahme eines rein gelenkigen oder Ausbildung eines biegesteifen Anschlusses.

Während die Steifigkeiten und Tragfähigkeiten der Grundkomponenten beim klassischen Verfahren auf Grundlage von semi-empirischen Formeln berechnet und dann in geeigneter Weise überlagert werden müssen, werden die Grundkomponenten in der CBFEM diskret, mithilfe von geeigneten Finiten Elementen abgebildet und miteinander in Verbindung gebracht. Die Steifigkeit des Anschlusses sowie die exakte Kräfteverteilung in die einzelnen Grundkomponenten ergibt sich dann aus der (nichtlinearen) Finite Elemente Berechnung. Im Anschluss kann die Tragfähigkeit der Grundkomponenten unter Berücksichtigung der relevanten Bemessungsregeln – beispielsweise EN 1993-1-8 oder AISC 360 – geprüft werden. Die Vorteile der FE-gestützten gegenüber der klassischen Komponentenmethode sind unter anderem:

• Größere Flexibilität im Hinblick auf die Definition von Grundkomponenten sowie deren Geometrie und Materialeigenschaften
• Größere Flexibilität bei der Definition von Kontakt- und Kopplungsbedingungen zwischen den Grundkomponenten
• Größere Flexibilität bei der Gestaltung von Anschlüssen; die Grundkomponenten können mühelos in komplexe Anschlussgeometrien überführt werden
• Keine Einschränkungen hinsichtlich der Beanspruchung des Anschlusses; die innere Kräfteverteilung in den einzelnen Grundkomponenten ergibt sich aus Berechnung am detaillierten FE-Modell
• Besseres Verständnis der Versagensmechanismen durch die Analyse von Verformungen, Kräften, Spannungen und Dehnungen in sämtlichen Teilen des Anschlusses

Das Add-On Stahlanschlüsse, welches als Erweiterung für RFEM 6 verfügbar ist, greift die komponentenbasierte Finite-Elemente-Methode (CBFEM) auf und verknüpft die Anschlussbemessung nahtlos mit der statischen Analyse am Gesamttragwerk, sodass auch die Kompatibilität und Interaktion zwischen Anschluss- und Stabwerkmodell jederzeit gewährleistet ist.

• Rozszerzenie Połączenia stalowe

Obliczenia stateczności zgodnie z EN 1993-1-1, 6.3 nie są uwzględnione w RSECTION 1.

Zgodnie z EN 1993-1-1, 5.2.2 (7) a), analiza stateczności może być przeprowadzona jako wymiarowanie przekroju, jeżeli obliczenia przestrzenne zgodnie z analizą drugiego rzędu są przeprowadzane z zastosowaniem globalnych i lokalnych imperfekcji. W celu odwzorowania zwichrzenia należy zdefiniować siły wewnętrzne zgodnie z geometrycznie nieliniową teorią wyboczenia skrętnego, z uwzględnieniem skręcania skrępowanego. Ponieważ obliczenia uwzględniają wszystkie wpływy na stateczność, należy tylko przeprowadzić obliczenia dla przekrojów.

W RSECTION 1 można obliczać naprężenia wywołane siłą osiową, dwukierunkowymi momentami zginającymi i siłami tnącymi, pierwotnym i drugorzędnym momentem skręcającym, a także bimomentem deplanacyjnym dla dowolnego kształtu przekroju. Dlatego w RSECTION 1 można zastosować metodę opisaną w EN 1993-1-1, 5.2.2 (7) a).

Dzięki rozszerzeniu Przekroje efektywne (rozszerzenie dla RSECTION 1) kann zudem eine Klassifizierung nach EN 1993-1-1 durchgeführt sowie der wirksame Querschnitt nach EN 1993-1-5 berechnet werden.

W programie RFEM 6 kolejność komponentów odgrywa ważną rolę podczas edycji połączeń, ponieważ "biegnie" od góry do dołu.

Na przykład, aby edytować płytę, należy najpierw zdefiniować 'Płytę' na liście elementów, a pod nią element 'Edytor płyty'. Zasada ta ma zastosowanie również w przypadku innych elementów, takich jak "Cięcie płyty".

Załączony film pokazuje szczegółowo, jak postępować podczas modelowania bez korzystania z biblioteki elementów.

Tak, w opcjach specjalnych konfiguracji liniowych połączeń spawanych można aktywować uwzględnienie mimośrodu spoiny. Nie zawsze jest to konieczne. Na przykład, zgodnie z EN 1993-1-8 [1], Rozdział 4.12, mimośród spoiny może zostać pominięty, jeżeli przekrój rurowy jest połączony równomiernie na całym obwodzie lub jeżeli mimośród prowadzi do wzrostu naprężeń ściskających w korzeniu spoiny.

W przypadku analizy statyczno-wytrzymałościowej prętów z nieliniowym modelem materiałowym, w obszarze przekroju generowana jest siatka ES, która jest wykorzystywana do obliczeń. Począwszy od wersji RFEM 6.06.0009 i RSTAB 6.06.0009, istnieje możliwość dostosowywania gęstości siatki dla siatki ES pola przekroju za pomocą współczynnika zagęszczenia.

Wstępnie ustawiona siatka jest domyślnie stosunkowo drobna, co zapewnia wysoki stopień dokładności wyników obliczeń.
Jednak w wielu przypadkach zastosowanie grubszej siatki ES może być całkowicie wystarczające, co znacznie skraca czas obliczeń.

Współczynnik zagęszczenia siatki ES można dostosować w oknie dialogowym „Edytuj przekrój”, w zakładce „Siatka ES”. Im mniejsza wartość, tym drobniejsze oczko.

Poniżej pokazano na prostym przykładzie wpływ gęstości siatki w polu przekroju na czas obliczeń i siły wewnętrzne.

Przekrój: HD 260*54,1
Materiał: S235
Model materiałowy: Izotropowy/plastyczny (pręty)
Na całej długości belki przykładane jest pionowe obciążenie rozłożone na tyle duże, że nad podporą środkową powstaje przegub plastyczny.

Przeanalizowane zostaną różne współczynniki zagęszczenia siatki ES, mieszczące się w zakresie od 0,5 do 5,8. Oceniany jest czas obliczeń oraz moment podparcia i zwisu. Względne odchylenie od wyników przy współczynniku zagęszczenia siatki ES wynoszącym 1,0 pokazano w nawiasach.

Z tabeli wynika, że dla tego układu konstrukcyjnego uzasadnione jest zwiększenie współczynnika zagęszczenia siatki ES. W przypadku stosunkowo małych odchyleń sił wewnętrznych (mniej niż 1%), czas obliczeń dla analizy statyczno-wytrzymałościowej może zostać skrócony o około połowę.

Wyniki najprawdopodobniej różnią się tym, że uśrednienie sił wewnętrznych powierzchni nie zostało ustawione identycznie.

Można to ustawić osobno w programie RFEM 6 i w rozszerzeniu.

Jeżeli uśrednienie jest takie samo w obu ustawieniach, naprężenia również są identyczne.

Zgodnie z EN 1993-1-1, 6.3.4 (1) metoda ogólna umożliwia przeprowadzenie analizy wyboczenia i zwichrzenia poszczególnych elementów konstrukcyjnych, obciążonych w swojej płaszczyźnie głównej, o dowolnym przekroju monosymetrycznym, zmiennej wysokości i warunkach brzegowych, a także w przypadku kompletnych konstrukcji płaskich lub części konstrukcji składającej się z takich elementów. Z tego względu wymiarowanie elementów konstrukcyjnych o niesymetrycznym przekroju nie jest możliwe przy użyciu metod ogólnych. Podczas projektowania konstrukcji stalowych pojawia się sytuacja niemożliwa do obliczenia wraz z odpowiednim komunikatem o błędzie.

Analiza stateczności może być przeprowadzona jako wymiarowanie przekrojów zgodnie z EN 1993-1-1, 5.2.2 (7) a, przy założeniu, że przeprowadzane są obliczenia przestrzenne zgodnie z analizą drugiego rzędu z zastosowaniem globalnych i lokalnych imperfekcji. W celu odwzorowania zwichrzenia należy zdefiniować siły wewnętrzne zgodnie z geometrycznie nieliniową teorią wyboczenia skrętnego, z uwzględnieniem skręcania skrępowanego. W takim przypadku, ponieważ obliczenia uwzględniają wszystkie wpływy na stateczność, należy tylko przeprowadzić obliczenia dla przekrojów. Dlatego ta metoda obliczeniowa może być stosowana do wszystkich przekrojów poddanych dowolnemu obciążeniu.
Rozszerzenie Skręcanie skrępowane umożliwia uwzględnienie deplanacji przekroju jako dodatkowego stopnia swobody.

• Więcej o Skręcaniu skrępowanym (7 stopni swobody)

Przeguby plastyczne mogą być stosowane w programie RFEM 6 lub RSTAB 9 do symulacji nieliniowego zachowania konstrukcji stalowych poddanych obciążeniu. Przegub plastyczny można zamodelować poprzez umieszczenie na końcu pręta przegubu o właściwościach nieliniowych. W tym celu należy wykonać następujące kroki:

• Wybierz pręt lub pręty, do którego ma zostać przypisane zwolnienie.
• Aby otworzyć okno dialogowe 'Edytować pręt', należy dwukrotnie kliknąć pręt lub użyć menu kontekstowego.
• W zakładce 'Materiały główne' należy wybrać opcję Przeguby.
• W zakładce 'Przeguby' należy kliknąć przycisk odpowiadający początku lub końcu pręta , , aby zdefiniować nowy typ przegubu.
• W oknie dialogowym 'Nowy przegub prętowy', na liście Nieliniowość należy wybrać jedną z czterech możliwości plastycznych dla odpowiedniego stopnia swobody; na przykład przegub plastyczny zgodnie z FEMA 356 lub przegub bilinearny zgodnie z EN 1998-3.

• W drugiej zakładce można określić właściwości plastyczności, kryteria akceptacji i granice plastyczności. Parametry są zazwyczaj wstępnie ustawione w oparciu o właściwości pręta i normy. W razie potrzeby dostosuj go, aby opisać zachowanie przegubu; na przykład dwuliniowa krzywa uplastycznienia zawierająca obszary uplastycznienia i twardnienia.

• Kliknij przycisk OK, aby zapisać przegub.
• Po ponownym kliknięciu OK w oknie dialogowym 'Edytuj pręt', można przypisać zwolnienie do końca pręta.

Wymagania

• Zainstalowano program RFEM 6/RSTAB 9
• Die Webservices sind in den Einstellungen von RFEM 6 / RSTAB 9 aktiviert
• IDEA StatiCa jest zainstalowany.
• Zainstalowano BIM Link do RFEM 6/RSTAB 9 firmy IDEA StatiCa (IDEA StatiCa → zakładka "BIM" → "Aktywuj łącze BIM" → RFEM 6/RSTAB 9).

Procedura

1. Utwórz i oblicz swój model w RFEM 6/RSTAB 9.
2. Otwórz skrót "IDEA StatiCa 2X.X dla RFEM 6" lub" IDEA StatiCa 2X.X dla RSTAB 9".
3. Wybierz węzły połączenia i pręt łączący w programie RFEM 6/RSTAB 9.
4. Importuj geometrię do robota kontrolnego poprzez "Import" → "Połączenia".
5. Przenieś połączenie lub pręt z robota kontrolnego do IDEA StatiCa.

Dwie funkcje znane już z programu RFEM 5 "Obciążenie powierzchniowe prętów przy użyciu płaszczyzn" i "Obciążenie powierzchniowe prętów przy użyciu komórek" można znaleźć w programie RFEM 6 w generatorze obciążeń "Obciążenia prętowe z obciążenia powierzchniowego". Płaszczyzny można definiować za pomocą węzłów (zaznaczone na rysunku kolorem zielonym) lub poprzez zaznaczenie komórek (na rysunku kolorem niebieskim).

Rozszerzenie Stateczność konstrukcji nie jest zależne od ustawień w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych. Jest to globalna analiza stateczności całej konstrukcji, w zależności od sposobu utworzenia modelu. Ustawienie Warunki brzegowe jest używane wyłącznie do wymiarowania w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych.
Aby utrzymać górną półkę, zaleca się użyć obiektów z folderu Typy dla prętów>Podpory prętowe>Panel usztywniający. Obiekty te są odzwierciedlane w wynikach rozszerzeń dla dynamiki i stateczności.
Aby pole ścinania zostało uwzględnione, musi zostać aktywowane poprzez modyfikację konstrukcji dla wybranych przypadków obciążeń lub kombinacji obciążeń.

Korzystając z biblioteki przekrojów, można wyświetlić naprężenia jednostkowe w poszczególnych punktach naprężeń przekrojów. Znając siły wewnętrzne danego przekroju, można szybko znaleźć odpowiedni przekrój bez rozpoczynania obliczania naprężeń w całym modelu.

W programie RSECTION można analizować ogólne przekroje stalowe lub aluminiowe i określać właściwości przekroju efektywnego. Wymaga to rozszerzenia Przekroje efektywne dla RSECTION. W przypadku posiadania licencji na to rozszerzenie można w ogólnych danych przekroju aktywować opcję Przekrój efektywny do obliczeń.

Następnie należy zdefiniować normę, według której mają zostać przeprowadzone obliczenia. Obecnie dostępne są następujące opcje:

• EN 1993-1-1 i EN 1993-1-5
• EN 1993-1-3 (profilowane na zimno)
• EN 1999-1-1 (aluminium)

Efektywne właściwości przekroju zależą od sił wewnętrznych przekroju. W tym celu należy utworzyć przypadek obciążenia i zdefiniować jedną lub więcej konfiguracji sił wewnętrznych.

Po obliczeniach w tabeli wyświetlane są efektywne właściwości przekroju. W oknie graficznym można sprawdzić naprężenia w przekroju efektywnym.

Zapisany przekrój można zaimportować do programu RFEM lub RSTAB i wykorzystać do dalszych analiz.

Webinarium Określanie właściwości przekroju i analiza naprężeń w RSECTION przedstawia modelowanie i obliczenia przekroju formowanego na zimno. Znajdziesz tam więcej informacji.

Programy RFEM i RSTAB umożliwiają obliczanie konstrukcji tymczasowych, takich jak karuzele, kolejki górskie, sceny czy trybuny. Dla obu programów głównych dostępne są rozszerzenia, za pomocą których można wymiarować konstrukcje stalowe, aluminiowe i lekkie konstrukcje zgodnie z różnymi normami. Program RFEM jest idealnym narzędziem do analizy konstrukcji membranowych i kablowych.

Programy główne RFEM i RSTAB

Programy główne RFEM i RSTAB służą do definiowania modelu wraz z jego właściwościami i oddziaływaniami. W tym przypadku program RFEM okazuje się być bardziej wszechstronną opcją, ponieważ oprócz konstrukcji prętowych można analizować konstrukcje z elementami powierzchni, takimi jak membrany.

Dostępne normy

W przypadku wymiarowania stalowych konstrukcji prętowych i kablowych dostępne są następujące normy:

• EN 1993 (Eurokod 3)
• BS 5950 (norma brytyjska)
• AISC 360 (norma amerykańska)
• SIA 263 (norma szwajcarska)
• IS 800 (norma indyjska)
• GB 50017 (norma chińska)
• CSA S16 (norma kanadyjska)
• AS 4100 (norma australijska)
• NBR 8800 (norma brazylijska)
• SP 16.13330 (norma rosyjska)

Konstrukcje aluminiowe można projektować zgodnie z normami:

• EN 1999 (Eurokod 9)
• ADM (norma amerykańska)
• GB 50429 (norma chińska)

Rozszerzenia do analizy i obliczeń

Rozszerzenia do wymiarowania uzupełniają funkcje programów głównych. W modułach dodatkowych Stal Wymiarowanie and Aluminium Weryfikacja, można przeprowadzić analizę stanu granicznego nośności i użytkowalności oraz analizę stateczności zgodnie z normami wymienionymi powyżej.

W przypadku konstrukcji membranowych i kablowych, [[#/pl/produkty/rozszerzenia-dla-rfem-6-i-rstab-9/dodatkowe-analizy/form-finding Form-Finding{% Rozszerzenie\} ułatwia określanie kształtu modeli prętowych i powierzchniowych poddanych działaniu sił osiowych. Z drugiej strony można użyć programu RWIND do przeprowadzenia symulacji złożonych konstrukcji w cyfrowym tunelu aerodynamicznym Przenieś wygenerowane obciążenia wiatrem do programu RFEM.

Obliczenia dynamiczne

Jeśli konieczne jest przeprowadzenie analizy sejsmicznej lub wibracyjnej, odpowiednia Rozszerzenia są idealnym narzędziem do określania częstotliwości drgań własnych i kształtów drgań własnych lub do analizy wzbudzeń zewnętrznych.

W przypadku pytań dotyczących rozwiązań firmy Dlubal dla konstrukcji tymczasowych, prosimy o kontakt z naszym działem sprzedaży .

Dla programu RFEM opartego na MES, rozszerzenie jest dostępne w celu wyszukania kształtu konstrukcji membranowej przed przeprowadzeniem obliczeń.

Po zamodelowaniu konstrukcji nośnej lub częściowej w programie RFEM i zdefiniowaniu powierzchni membranowych cały model można przeanalizować zgodnie z analizą dużych deformacji.

Programy i rozszerzenia

Za pomocą programu głównego RFEM można zdefiniować model wraz z właściwościami i oddziaływaniami.

Rozszerzenie Form-Finding umożliwia określenie kształt modeli prętowych i powierzchniowych poddanych działaniu sił osiowych.

Za pomocą programu RWIND można przeprowadzać symulacje w cyfrowym tunelu aerodynamicznym dla złożonych konstrukcji i przenosić wygenerowane obciążenia wiatrem RFEM.

W zależności od wersji konstrukcyjną można wymiarować za pomocą rozszerzeń Steel Design lub Projektowanie konstrukcji aluminiowych.

W przypadku konieczności przeprowadzenia analizy sejsmicznej lub analizy drgań, rozszerzenia dla Dostępne są odpowiednie narzędzia.

W przypadku pytań dotyczących rozwiązań firmy Dlubal w zakresie konstrukcji membranowych, prosimy o kontakt z naszym zespół.

Zarówno program RFEM, jak i RSTAB idealnie nadają się do modelowania i analizy konstrukcji kablowych i poddawanych rozciąganiu, w tym także konstrukcji wsporczych. Użytkownik może zdecydować, czy ma zostać uwzględnione wstępne naprężenie kabli.

Programy główne RFEM i RSTAB

Programy główne RFEM i RSTAB służą do definiowania modelu wraz z jego właściwościami i oddziaływaniami. Oprócz przestrzennych konstrukcji z sieci kablowych program RFEM umożliwia modelowanie konstrukcji płytowych, ściennych i powłokowych. Dlatego program RFEM okazuje się być bardziej wszechstronną opcją.

Rozszerzenia dla konstrukcji kablowych

Funkcjonalność programów głównych uzupełniają różne rozszerzenia. Dzięki rozszerzeniom Wymiarowanie and Aluminium Wymiarowanie można zdefiniować obliczenia stanu granicznego nośności, stateczności i użytkowalności zgodnie z różnymi normami.

Rozszerzenie do analizy Form-Finding dla programu RFEM umożliwia: należy wcześniej zdecydować, przed przeprowadzeniem obliczeń przeprowadzić analizę form-finding dla systemów kablowych i membranowych.

W przypadku pytań związanych z rozwiązaniami firmy Dlubal, prosimy o kontakt z naszym działem sprzedaży .

Stalowe konstrukcje hydrauliczne, takie jak śluzy, śluzy rolkowe, bramy przesuwne, bramy sektorowe, klapy jazowe, bramy bębnowe, wrota przeciwpowodziowe, podnośniki statków i mosty nad kanałami są bardzo skomplikowanymi konstrukcjami. Program RFEM oferuje możliwość analizy oraz wymiarowania statycznego lub dynamicznego złożonych konstrukcji z elementami powierzchniowymi i bryłowymi.

Program główny RFEM

Za pomocą programu głównego RFEM można zdefiniować model wraz z właściwościami i oddziaływaniami. Możliwe jest modelowanie płaskich lub przestrzennych konstrukcji składających się z prętów, płyt, ścian i powłok.

Rozszerzenia dla konstrukcji stalowych

Rozszerzenia do wymiarowania uzupełniają funkcje programów głównych. Z rozszerzeniem przeprowadzić kontrolę stanu granicznego nośności oraz stateczności i użytkowalności zgodnie z normami dla konstrukcji stalowych, takimi jak Eurokod 3. Rozszerzenie Analiza naprężeniowo-odkształceniowa umożliwia W tym celu należy przeprowadzić ogólną analizę naprężeń, w której istniejące naprężenia są porównywane z naprężeniami granicznymi. Z rozszerzeniem do analizy Nieliniowe zachowanie materiału możliwe jest również przeprowadzenie analizy plastycznej, wersja zostanie wydana każdej firmie.

Weryfikacje mogą być przeprowadzane dla dużej liczby znormalizowanych i sparametryzowanych przekrojów. W przypadku korzystania z własnych przekrojów można je zdefiniować w programie RSECTION i wykorzystać do obliczeń w RFEM.

W przypadku pytań dotyczących rozwiązań firmy Dlubal w zakresie stalowych konstrukcji hydraulicznych, nasz z przyjemnością odpowie na Państwa pytania. pytania.

Program RFEM i RSTAB zapewniają rozwiązanie: Dla obu programów dostępnych jest wiele norm europejskich i międzynarodowych oraz rozszerzeń, które mogą ułatwić codzienną pracę w projektowanie konstrukcji stalowych .

Programy główne RFEM i RSTAB

W programach głównych RFEM lub RSTAB można zdefiniować model wraz z jego właściwościami i oddziaływaniami. Oprócz przestrzennych konstrukcji szkieletowych, takich jak hale lub konstrukcje rusztowania, program RFEM umożliwia modelowanie konstrukcji płytowych, ściennych i powłokowych. Dzięki temu program RFEM jest bardziej wszechstronną opcją, zwłaszcza jeśli pracujesz również w innych obszarach, takich jak konstrukcje betonowe.

Dostępne normy

• EN 1993 (Eurokod 3)
• BS 5950 (norma brytyjska)
• AISC 360 (norma amerykańska)
• SIA 263 (norma szwajcarska)
• IS 800 (norma indyjska)
• GB 50017 (norma chińska)
• CSA S16 (norma kanadyjska)
• AS 4100 (norma australijska)
• NBR 8800 (norma brazylijska)
• SP 16.13330 (norma rosyjska)

Rozszerzenia dla konstrukcji stalowych

Rozszerzenia do wymiarowania uzupełniają funkcje programów głównych. Z rozszerzeniem można przeprowadzić obliczenia stanu granicznego nośności, stateczności, użytkowalności i odporności ogniowej zgodnie z normami określonymi powyżej. Z rozszerzeniem do analizy skrępowane-7-stopni stopni swobody Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody ) można również przeprowadzać analizę zwichrzenia z uwzględnieniem do siedmiu stopni swobody. W rozszerzeniu istnieje taka mozliwosc w przypadku ogólnych obliczeń naprężeń, gdzie naprężenia istniejące są porównywane z naprężeniami granicznymi.

Z rozszerzeniem stalowe można analizować połączenia przegubowe i sztywne ze stali.

Kontrole obliczeń są możliwe dla dużej liczby znormalizowanych i sparametryzowanych przekrojów. W przypadku korzystania z własnych przekrojów można je zdefiniować w programie RSECTION i wykorzystać do obliczeń w RFEM lub RSTAB.

W przypadku pytań dotyczących rozwiązań firmy Dlubal do wymiarowania konstrukcji stalowych, nasz z przyjemnością odpowie na Państwa pytania.

Stan graniczny sejsmicznej (z lub bez rezerwy nośności) udostępnia wyniki tylko dla prętów z przypisaną Konfiguracją sejsmiczną.
Stan graniczny wytrzymałości służy do wymiarowania wszystkich prętów, w tym prętów, które nie należą do układu SFRS. Dlatego wymagane są zarówno stany graniczne sejsmiczne, jak i stany graniczne wytrzymałości.
Dostępny jest również Stan graniczny użytkowalności.

Rysunek 01 przedstawia przykład sytuacji obliczeniowych wymaganych dla LRFD Design.

Uwagi:
1) Sprawdzenie ciągliwości środnika zgodnie z tabelą D1.1 w AISC 341-16 (RFEM EQ 1100) ma zastosowanie do wszystkich kombinacji obciążeń, w tym niesejsmicznych KO. Dlatego stan graniczny sejsmiczny jest również stosowany do równań od 1 do 5 (sytuacja obliczeniowa DS5 na rysunku 01).

2) W przypadku Generatora kombinacji podczas korzystania z analizy spektrum odpowiedzi wymagany jest „ Kombinacje wyników”.

W przypadku konstrukcji otwartych składających się tylko z prętów, takich jak kratowe konstrukcje wsporcze, obciążenie działa tylko na przekroje prętów.

Aby przyłożyć do otwartej konstrukcji obciążenia powierzchniowe, takie jak śnieg lub wiatr, należy wybrać opcję Generatory obciążeń → Obciążenia prętowe od obciążenia powierzchniowego w celu utworzenia nowego obciążenia powierzchniowego. W zakładce Geometria w polu Powierzchnia przyłożenia obciążenia należy wybrać opcję "Pusta, tylko na prętach".

Obciążenie powierzchniowe można wyświetlić na poszczególnych prętach, klikając obciążenie prawym przyciskiem myszy i wybierając opcję Wyświetl osobno.

Elementy ściskane w prętach poddanych ściskaniu osiowemu można wymiarować zgodnie z CSA S16. W przypadku prętów poddanych zginaniu lub obciążeniu złożonemu (zginanie + ściskanie) obliczenia nie są obecnie możliwe.

W przypadku pręta o bardzo małym obciążeniu zginającym obciążenie można zignorować poprzez zwiększenie wartości granicznej w Konfiguracjach stanu granicznego nośności, aby uniknąć wyniku 'niemożliwego do obliczenia'.

Belki ze środnikiem falistym pozwalają na większą optymalizację konstrukcji stalowych.  Często stosuje się je w celu zmniejszenia ciężaru własnego głównych elementów nośnych i zapobiegania wyboczeniowym uszkodzeniom środników wskutek pofałdowania.

Niniejszy przykład będzie oparty na WTA – 1250 – 300x20 Beam z katalogu Zeman.

 Aby stworzyć model tej belki, najlepiej zacząć od zamodelowania linii sinusoidalnej, która posłuży do edycji środnika. 

• Utwórz węzły reprezentujące funkcję sinus

• Skopiuj węzły do żądanej długości belki

• W tabeli Linie programu RFEM utwórz ręcznie linie typu Spline od 1 do ostatniego węzła

Po wykonaniu tych kroków zaleca się utworzenie przekroju parametrycznego z wymiarami docelowej belki falistej.  Pręty korzystające z tego przekroju można później przekształcić w powierzchnie.

• Utwórz przekrój parametryczny z geometrią opartą na żądanej belce
• Generuj powierzchnie z prętów

Przy takim zestawie powierzchni zaleca się skopiowanie sinusoidy w położenie górnej i dolnej krawędzi powierzchni reprezentującej środnik.

Później konieczna jest zmiana typu geometrii powierzchni środnika na czworobok i ponowne zdefiniowanie linii granicznych tego elementu.

• Skopiuj sinus na górna i dolną krawędź środnika
• Zmień typ geometrii środnika na czworobok
• Wyklucz linie proste z powierzchni środnika i dodaj linie sinusoidalne

Po przygotowaniu geometrii należy skupić się na ukończeniu modelu do obliczeń. Wybierz linie początkowe i końcowe elementów i utwórz pręty typu Sztywny.  Następnie można zdefiniować podpory węzłowe na belce i obciążenia w modelu.  W celu sprawdzenia wypadkowych sił wewnętrznych pręta zaleca się zdefiniowanie belki wynikowej na głównej linii środkowej oryginalnej belki. 

Zakończenie wszystkich tych kroków pozwala nam rozpocząć analizę belki.

• Zdefiniuj sztywne elementy na zewnętrznych liniach powierzchni
• Dodaj podpory węzłowe
• Add loads – use line loads, not member loads for continuous loading
• Zdefiniuj belkę wynikową na linii środkowej
• Przeprowadź analizę

Należy pamiętać o zdefiniowaniu odpowiednich ustawień siatki z odpowiednią wielkością elementów skończonych oraz zastosowaniu zagęszczenia siatki liniowej na liniach sinusoidalnych.

Domyślnie, elementy w programie RFEM 6 są połączone sztywno. Jednak za pomocą specjalnych obiektów programu RFEM możemy zmienić sposób, w jaki model reaguje na oddziaływania. W tym celu możemy zastosować przeguby liniowe i zwolnienia liniowe. Różnica między nimi została wyjaśniona poniżej

Przegub liniowy

Przegub liniowy zmienia charakterystykę połączenia pomiędzy powierzchniami.
Za pomocą przegubu liniowego możemy pozwolić na obrót pomiędzy dwiema powierzchniami na wybranej krawędzi lub możemy zdefiniować pełne zwolnienie przesuwu pomiędzy elementami.

Oprócz tych opcji możemy również zdefiniować pewną sprężystość w każdym kierunku lub uwzględnić nieliniowość tego przegubu, co jest nową funkcją w porównaniu z poprzednim programem RFEM.

Ponadto przeguby liniowe umożliwiają zastosowanie specjalnych opcji, takich jak połączenie płyty ze ścianą, opisane tutaj.

Zwolnienie liniowe

Zwolnienie liniowe działa podobnie do przegubu liniowego, zmieniając zachowanie dwóch połączonych elementów, ale w przeciwieństwie do przegubu tworzy w jego miejscu nową linię i węzły.

Za pomocą zwolnienia liniowego możemy zdefiniować zwolnienie większej liczby obiektów, a nie tylko połączonych powierzchni. Zwolnienie liniowe może również uwzględnić w swojej definicji pręty i bryły.

Podobnie jak w przypadku przegubu liniowego, możemy umożliwić obrót i zwolnienie przesuwu pomiędzy elementami z opcjami nadania sprężystości i nieliniowości.

Zwolnienie liniowe jest bardzo przydatnym narzędziem w zarządzaniu bardziej skomplikowanymi geometriami i połączeń pomiędzy konkretnymi elementami.

Od wersji programu RFEM 6.02.0071 przekrój RSECTION jest importowany do programu RFEM za pośrednictwem Dlubal Center (zdjęcie 01).

Aby uzyskać dostęp do pliku w Dlubal Center, plik RSECTION można zapisać w folderze Dlubal (zdjęcie 02). Upewnij się, że plik jest zapisany w folderze “examples”.

Plik można również zapisać w innym miejscu, wybierając opcję Dodaj istniejący projekt i wybierając odpowiedni folder (zdjęcie 03). Nie używaj opcji Utwórz nowy projekt.

Plik RSECTION można znaleźć w folderze Modele w folderze "Projekty" (zdjęcie 01).

Otwory na śruby w przekrojach cienkościennych, które są obliczane metodą “Analiza konstrukcji cienkościennych”, mogą być odwzorowane przy użyciu elementów zerowych.

Ogólnie rzecz biorąc, elementy zerowe mogą być wykorzystywane do niwelowania wad lub otworów w przekroju, np. jeśli przekrój ma otwór tylko w rozważanym punkcie pręta, a pełny przekrój zapewnia połączenie w pręcie przed/po. W przypadku elementu zerowego, ścinanie może być przenoszone w miejscu wady, a składowe Steinera ' mogą być również zastosowane do właściwości przekroju.

Dla elementu zerowego grubość t wynosi zero. Do obliczania naprężeń stycznych zwykle przyjmuje się grubość sąsiednich elementów, ponieważ elementy te znajdują się przed otworem i za otworem (patrząc w kierunku podłużnym pręta). Dla grubości ścinania t * zaleca się określenie grubości najcieńszego elementu, który sąsiaduje z elementem zerowym.

Za pomocą szablonu „Płyta-płyta” z biblioteki Komponenty (rysunek 01) można za pomocą blach czołowych w prosty sposób utworzyć połączenie nakładkowe.

W przypadku połączenia nakładkowego bez blach czołowych konfigurację można utworzyć ręcznie, dodając poszczególne komponenty (rysunek 02).

Konfiguracja obejmuje następujące komponenty. Każdy komponent można łatwo usunąć lub skopiować, klikając w niego prawym przyciskiem myszy.

• Blacha (2 pasy zewnętrzne, 4 pasy wewnętrzne, 2 pasy środnika)
• Elementy złączne (4 zestawy do połączenia 4 pasków wewnętrznych, 1 zestaw do połączenia ze środnikiem)
• Płaszczyzna pomocnicza (2 płaszczyzny)
• Cięcie pręta (2 cięcia typu cięcia „Płaszczyzną pomocniczą”)

Wymagane jest utworzenie niewielkiej przerwy przy użyciu funkcji „Pręt cięcia” i „Płaszczyzny pomocniczej”. Odstęp jest dzielony między dwa pręty (tzn. odstęp 1/16” jest stosowany jako przemieszczenie o 1/32” do każdego pręta).

Alternatywnie, przykładowy model „AISC Splice Connection” można pobrać i zapisać jako szablon zdefiniowany przez użytkownika (zdjęcie 03).