Często zadawane pytania (FAQ) - Połączenia stalowe RFEM 6

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.

Usztywnienia zastosowane w sztywnych połączeniach ram mają znaczny wpływ na nośność połączenia. Um dies zu veranschaulichen, werden in unten dargestellter Grafik fünf prinzipiell baugleiche Anschlüsse verglichen. Sie unterscheiden sich lediglich in der Ausführung der Steifen an den Flanschen des Trägers.

Der erste Anschluss wird ohne Steifen an den Flanschaußenkanten ausgeführt, die weiteren mit Steifen von je 5, 8, 20 und 30 mm Dicke. Dabei lässt sich eine Steigerung des maximal aufnehmbaren Momentes von 12 % bis 33 % feststellen. Ab einer Blechdicke von 20 mm ergibt sich keine weitere Erhöhung des maximal aufnehmbaren Moments, da die maximalen Grenzdehnungen im angeschlossenen Träger überschritten werden.

Weiterhin wirken sich Steifen auf die Rotationssteifigkeit des Anschlusses und die damit einhergehenden Verformungen des Gesamttragwerks aus. Zur Veranschaulichung dienen hierzu drei Anschlusskonfigurationen, die hinsichtlich der Schrauben-, Stirnplatten- und Trägergeometrie sowie der Materialien identisch sind, jedoch jeweils ohne Steifen und mit Steifen von 5 mm und 30 mm Dicke ausgeführt werden.

Die ermittelten Rotationssteifigkeiten einer Anschlusskonfiguration werden vereinfacht an allen Knoten eines Rahmentragwerks gleich angesetzt. Bei exakter Betrachtung wären diese auch bei baugleichen Anschlüssen abweichend, da die Rotationsteifigkeit vom Verhältnis des maximal am Anschluss wirkenden Moments zum maximal aufnehmbaren Moment des Anschlusses abhängt.

Für den Anschluss ohne Steifen wird eine Rotationssteifigkeit von 138 [MNm/rad] ermittelt, für den Anschluss mit 5 mm dicken Steifen eine Rotationssteifigkeit von 181 [MNm/rad] und für die Konfiguration mit 30 mm dicken Steifen eine Rotationssteifigkeit 217 [MNm/rad]. Zum Vergleich ist das Gesamttragwerk noch als Modell mit vollständig biegesteif angeschlossenen Trägern dargestellt.

Wie in obiger Abbildung zu sehen ist, bewegen sich die maximalen horizontalen Verschiebungen zwischen 57 mm für den Anschluss ohne Steifen, 55 mm bei einer Steife von 5 mm, 54 mm bei einer Steife von 30 mm und 48 mm bei Vernachlässigung der Rotationssteifigkeit (vollständig biegesteif).

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

W rozszerzeniu Połączenia stalowe kolejność komponentów odgrywa ważną rolę podczas edycji połączenia: Diese "läuft" von oben nach unten.

Möchten Sie beispielsweise ein Blech editieren, so muss das 'Blech' in der Liste der Komponenten vor der Komponente 'Blecheditor' definiert sein. Dieses Prinzip gilt auch für andere Komponenten wie den 'Blechschnitt'.

Das angefügte Video zeigt im Detail, wie Sie bei der Modellierung ohne Verwendung der Komponentenbibliothek vorgehen.

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.

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).

Domyślnie aktywna jest opcja Płaszczyzna ścinania w gwincie, a do sprawdzenia ścinania w śrubie jest brana pod uwagę niższa wytrzymałość zgodna z wybraną normą obliczeniową.

W AISC nominalne wytrzymałości śrub na ścinanie są podane w tabeli J3.2. Na przykład, śruba z grupy A (na przykład A325) ma nominalną wytrzymałość na ścinanie równą 54 ksi (372 MPa), gdy gwint nie jest wykluczony z płaszczyzn ścinania. Aby użyć wyższej wytrzymałości, wynoszącej 68 ksi (469 MPa), można odznaczyć opcję, aby wykluczyć gwinty z płaszczyzn ścinania.

Aby biblioteka była bardziej zwarta i przejrzysta, materiały z poszczególnych załączników krajowych (wymienione w RFEM 5 i RSTAB 8) zostały zastąpione w nowych programach jednym materiałem. Ponieważ materiały są i tak identyczne, oprócz kilku wyjątków, do obliczeń należy teraz użyć materiału zgodnego z CEN. W tym celu należy wybrać region "Unia Europejska" (patrz rysunek 01).

Materiały z tego obszaru mogą być stosowane w odpowiednich dodatkach obliczeniowych niezależnie od określonego załącznika krajowego do normy obliczeniowej.

Jeżeli w danym załączniku krajowym zdefiniowano odchylenia, są one odpowiednio uwzględniane na stronie obliczeń (patrz rysunek 02).