Stosując modalny współczynnik istotności (MRF) można ocenić, w jakim stopniu poszczególne elementy konstrukcyjne przyczyniają się do powstania rzeczywistego kształtu wyboczenia. Obliczenia opierają się na energii względnego odkształcenia sprężystego każdego pojedynczego pręta.
Dzięki MRF można rozróżnić lokalne i globalne kształty wyboczenia. Jeżeli kilka prętów ma znaczny MRF (np. > 20%), bardzo prawdopodobna jest niestateczność całej konstrukcji lub jej części. Jeżeli jednak suma wszystkich MRF dla kształtu drgań wynosi około 100%, należy spodziewać się lokalnego problemu ze statecznością (np. wyboczenia pojedynczego pręta).
Ponadto MRF może być wykorzystany do określenia obciążeń krytycznych i równoważnych długości wyboczeniowych poszczególnych prętów (np. do analizy stateczności). Kształty wyboczenia, dla których dany pręt ma małe wartości MRF (np. <20%), mogą zostać w tym kontekście pominięte.
MRF jest wyświetlany według kształtów wyboczenia w tabeli wyników w sekcji Analiza stateczności --> Wyniki według prętów --> Długości efektywne i obciążenia krytyczne.
Wymiarowanie prętów stalowych formowanych na zimno zgodnie z AISI S100-16/CSA S136-16 jest dostępne w RFEM 6. Dostęp do obliczeń można uzyskać, wybierając normy „AISC 360” lub „CSA S16” w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych. Następnie dla obliczeń elementów formowanych na zimno automatycznie wybierane jest „AISI S100” lub „CSA S136”.
Do obliczania sprężystego obciążenia wyboczeniowego pręta program RFEM stosuje metodę DSM. Bezpośrednia metoda wytrzymałości oferuje dwa typy rozwiązań, numeryczne (metoda pasm skończonych) i analityczne (specyfikacja). Krzywą charakterystyczną (sygnaturę) FSM i kształty wyboczenia można wyświetlić w oknie dialogowym Przekroje.
Graficzne i tabelaryczne wyświetlanie wyników dla deformacji, naprężeń i odkształceń pomaga określić bryłę gruntu. Aby to osiągnąć, skorzystaj ze specjalnych kryteriów filtrowania, które umożliwiają wybór określonych wyników.
Program na pewno cię nie zawiedzie. Jeśli chcesz graficznie ocenić wyniki w bryłach gruntu, dostępne są obiekty pomocnicze. Na przykład można zdefiniować płaszczyzny przycinania. Umożliwia to przeglądanie odpowiednich wyników na dowolnej płaszczyźnie bryły gruntu.
I nie tylko to. Wykorzystanie przekrojów wyników i brył przycinania ułatwia graficzną analizę brył gruntu.
Wiesz już, że grunt i konstrukcję można modelować i analizować w całym modelu. Oznacza to, że wyraźnie uwzględniono interakcję gleba-konstrukcja. Dostosowanie jednego elementu konstrukcyjnego prowadzi do natychmiastowego prawidłowego uwzględnienia w analizie i wynikach dla całego układu gruntu i konstrukcji.
Czy jesteś gotowy na ocenę? Skorzystaj z wykresów obliczeniowych, które pokazują rozkład określonego wyniku podczas obliczeń.
Przypisanie osi pionowej i poziomej wykresu obliczeniowego można dowolnie definiować. Umożliwia to np. wyświetlenie przebiegu osiadania określonego węzła w zależności od obciążenia.
Twoje dane są zawsze dokumentowane w wielojęzycznym raporcie. W każdej chwili możesz dostosować treść i zapisać ją jako szablon. W raporcie można również za pomocą kilku kliknięć umieścić grafiki, teksty, wzory MathML i dokumenty PDF.
Wprowadzenie i modelowanie bryły gruntowej bezpośrednio w programie RFEM. Modele materiałów gruntowych można łączyć ze wszystkimi popularnymi rozszerzeniami dla programu RFEM.
Umożliwia to łatwą analizę całych modeli z pełną prezentacją interakcji grunt-konstrukcja.
Wszystkie parametry wymagane do obliczeń są określane automatycznie na podstawie wprowadzonych danych materiałowych. Następnie program generuje krzywe naprężenie-odkształcenie dla każdego elementu ES.
Czy wiecie, że...? Uwarstwienie gruntu, pobrane z raportów o podłożu gruntowym w miejscach wychodni, można wprowadzić bezpośrednio do programu w postaci próbek gruntu. Przypisz badane materiały gruntowe wraz z ich właściwościami do warstw.
Za pomocą danych tabelarycznych i okna dialogowego edycji można zdefiniować próbkę. Można również określić poziom wód gruntowych w próbkach gruntu.
Bryły gruntu, które mają zostać przeanalizowane, są sumowane w masywach gruntu.
Próbki gruntu należy wykorzystać jako podstawę do zdefiniowania masywu gruntowego. W ten sposób program umożliwia generowanie masywu w sposób przyjazny dla użytkownika, w tym automatyczne określanie granic faz na podstawie danych z próbki, a także poziomu wód gruntowych i podpór powierzchni granicznej.
Masywy gruntowe umożliwiają określenie docelowego rozmiaru siatki ES niezależnie od ustawień globalnych dla reszty konstrukcji. Dzięki temu w całym modelu można uwzględnić różne wymagania dotyczące budynku i gruntu.
W konfiguracji stanu granicznego użytkowalności można dostosowywać różne parametry obliczeniowe przekrojów. W tym miejscu można kontrolować warunek przekroju zastosowany do analizy odkształcenia i szerokości zarysowania.
Można aktywować następujące ustawienia:
Stan zarysowania obliczony na podstawie powiązanego obciążenia
Stan zarysowany obliczony jako obwiednia ze wszystkich sytuacji obliczeniowych SGU
Stan przekroju zarysowanego - niezależny od obciążenia
Czy chcesz modelować i analizować zachowanie bryły gruntowej? Aby to zapewnić, w programie RFEM zaimplementowano odpowiednie modele materiałowe. Można użyć zmodyfikowanego modelu Mohra-Coulomba z liniowo-sprężystym modelem idealnie plastycznym lub nieliniowo sprężystym modelem z edometryczną relacją naprężenie-odkształcenie. Kryterium graniczne, które opisuje przejście od obszaru sprężystości do obszaru płynięcia plastycznego, jest zdefiniowane według Mohra-Coulomba.
W zakładce 'Podpory obliczeniowe i ugięcia' w pozycji 'Edytować pręt', pręty można podzielić na segmenty za pomocą zoptymalizowanych okien wprowadzania danych. W zależności od warunków podparcia, wartości graniczne odkształceń dla belek wspornikowych lub belek jednoprzęsłowych są dostosowywane automatycznie.
Po zdefiniowaniu podpory obliczeniowej w odpowiednim kierunku na początku pręta, końcu pręta i w węzłach pośrednich, program automatycznie rozpoznaje segmenty i długości segmentów, do których odnosi się dopuszczalne odkształcenie. Na podstawie zdefiniowanych podpór obliczeniowych moduł wykrywa również automatycznie, czy jest to belka czy wspornik. Ręczne przydzielanie, podobnie jak w poprzednich wersjach (RFEM 5), nie jest już konieczne.
Opcja 'Długości zdefiniowane przez użytkownika' umożliwia modyfikowanie długości odniesienia w tabeli. Domyślnie stosowana jest zawsze odpowiednia długość segmentu. Jeżeli długość odniesienia różni się od długości segmentu (na przykład w przypadku prętów zakrzywionych), można ją dostosować.
Funkcja ta przyczynia się również do przejrzystego wyświetlania wyników. Płaszczyzny przycinania to płaszczyzny, które można umieszczać w dowolnym miejscu w modelu. Wskutek tego strefa przed lub za płaszczyzną jest ukrywana na ekranie. W ten sposób można w przejrzysty i prosty sposób wyświetlić wyniki, na przykład na przecięciu lub bryle.
W porównaniu z modułem dodatkowym RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8) do rozszerzenia Skręcanie skrępowane (7 DOF) dla programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
Pełna integracja ze środowiskiem RFEM 6 i RSTAB 9
Siódmy stopień swobody jest bezpośrednio uwzględniany w obliczeniach prętów w programie RFEM/RSTAB na całym układzie
Nie ma już potrzeby definiowania warunków podparcia lub sztywności sprężystej do obliczeń w uproszczonym układzie zastępczym
Możliwość łączenia z innymi rozszerzeniami, na przykład do obliczania obciążeń krytycznych dla wyboczenia skrętnego i zwichrzenia z analizą stateczności
Brak ograniczeń dla stalowych przekrojów cienkościennych (możliwe jest również obliczenie momentu krytycznego, na przykład dla belek o masywnych przekrojach drewnianych)
Uwzględnienie 7 lokalnych kierunków deformacji (ux , uy, uz, φx, φy, φz, ω ) lub 8 sił wewnętrznych (N , Vu, Vv, Mt, pri, Mt, s, Mu, Mv, Mω ) przy obliczaniu elementów prętowych
Możliwość stosowania w połączeniu z analizą statyczno-wytrzymałościową według teorii II rzędu, i analiza dużych deformacji (można również uwzględnić imperfekcje)
W połączeniu z rozszerzeniem Analiza stateczności umożliwia definiowanie współczynników obciążenia krytycznego i kształtów drgań dla problemów stateczności, takich jak wyboczenie skrętne i zwichrzenie
Uwzględnianie blach czołowych i usztywnień poprzecznych jako sprężystości skrępowanej podczas obliczania przekrojów dwuteowych z automatycznym określaniem i wyświetlaniem graficznym sztywności sprężystości deplanacyjnej
Graficzne przedstawienie deplanacji przekroju prętów w stanie odkształcenia
Obliczenia skręcania skrępowanego można przeprowadzić dla całego układu. Uwzględniasz zatem dodatkową wartość 7 stopnia swobody w obliczeniach pręta. Sztywności połączonych elementów konstrukcyjnych są uwzględniane automatycznie. Oznacza to, że nie ma potrzeby' definiowania równoważnych sztywności sprężystych ani warunków podparcia dla układu odłączanego.
Następnie można wykorzystać siły wewnętrzne z obliczeń ze skręcaniem skrępowanym w rozszerzeniu do obliczeń. W zależności od materiału i wybranej normy należy uwzględnić bimoment wyboczeniowy i drugorzędny moment skręcający. Typowym zastosowaniem jest analiza stateczności według teorii drugiego rzędu z wykorzystaniem imperfekcji w konstrukcjach stalowych.
Czy wiecie, że...? Zastosowanie nie ogranicza się do przekrojów stalowych cienkościennych. Pozwala to na przykład na przeprowadzenie obliczeń idealnego momentu krytycznego dla belek o przekrojach z drewna litego.
Dzięki zintegrowanemu rozszerzeniu modułu RF-/STEEL Warping Torsion, możliwe jest przeprowadzenie obliczeń zgodnie z Design Guide 9 w RF-/STEEL AISC.
Obliczenia są przeprowadzane z 7 stopniami swobody zgodnie z teorią skręcania skrępowanego i umożliwiają realistyczne obliczenia stateczności z uwzględnieniem skręcania.
Definiowanie krytycznego momentu wyboczeniowego odbywa się w module RF-/STEEL AISC za pomocą solwera wartości własnych, który umożliwia dokładne określenie krytycznego obciążenia wyboczeniowego.
Solwer wartości własnych pokazuje okno z grafiką wartości własnych, które umożliwia sprawdzenie warunków brzegowych.
W programie STEEL AISC możliwe jest uwzględnienie pośrednich podpór bocznych w dowolnym miejscu. Na przykład, możliwa jest stabilizacja tylko górnej półki.
Ponadto można przypisać boczne podpory pośrednie zdefiniowane przez użytkownika; na przykład pojedyncze sprężyny obrotowe i sprężyny translacyjne w dowolnym miejscu przekroju.
Ponieważ moduł RF-/STEEL Warping Torsion jest w pełni zintegrowany z modułami RF-/STEEL AISC i RF‑/STEEL EC3, dane są wprowadzane w taki sam sposób, jak w przypadku obliczeń w tych modułach. W oknie dialogowym Szczegóły, zakładka Skręcanie skrępowane (patrz rysunek po prawej stronie), konieczne jest tylko zaznaczenie opcji "Przeprowadzić analizę skręcania skrępowanego". W tym oknie dialogowym można również zdefiniować maksymalną liczbę iteracji.
Analiza skręcania skrępowanego jest przeprowadzana dla zbiorów prętów w modułach RF-/STEEL AISC i RF-/STEEL EC3. Można dla nich zdefiniować warunki brzegowe, takie jak podpory węzłowe lub zwolnienia na końcach prętów. Możliwe jest również określenie imperfekcji do obliczeń nieliniowych.
Wyniki analizy skręcania skrępowanego są wyświetlane w modułach RF-/STEEL AISC i RF-/STEEL EC3 w zwykły sposób. Odpowiednie okna wyników zawierają między innymi wartości krytycznego skręcania i skręcania, siły wewnętrzne oraz podsumowanie obliczeń.
Graficzne przedstawienie postaci drgań (wraz z deplanacją) umożliwia realistyczną ocenę zachowania się wyboczenia.
Moduł dodatkowy ocenia deformację wstępną przypadku obciążenia oraz postacie drgań własnych dla analizy stateczności lub analizy dynamicznej. Na podstawie tego początkowego odkształcenia można przeprowadzić wstępne odkształcenie konstrukcji lub utworzyć przypadek obciążenia z równoważnymi imperfekcjami prętów.
Wstępnie odkształcony model początkowy jest przydatny zwłaszcza w przypadku konstrukcji składających się z elementów powierzchniowych i bryłowych (RFEM) oraz prętów. Należy określić tylko maksymalną wartość, do której ma zostać skalowana deformacja. Wszystkie węzły ES lub węzły modelu zostaną przeskalowane z uwzględnieniem początkowego odkształcenia.
Imperfekcje zastępcze są szczególnie przydatne w przypadku konstrukcji belkowych. W dodatkowym oknie można zdefiniować przechyły i wygięcia wstępne prętów i zbiorów prętów. Mogą być generowane automatycznie, zgodnie z normami lub definiowane ręcznie. Dostępne są poniższe normy:
EN 1992:2004
EN 1993:2005
DIN 18800:1990-11
DIN 1045-1:2001-07
DIN 1052:2004-08
Stosowana jest tylko imperfekcja wynikająca z początkowego odkształcenia na odpowiednim pręcie. Dodatkowo można uwzględnić współczynniki redukcyjne. W ten sposób możliwe jest efektywne zastosowanie imperfekcji.