W rozszerzeniu Połączenia stalowe można łączyć profile zamknięte o przekroju okrągłym za pomocą spoin.
Profile okrągłe można łączyć ze sobą lub z płaskimi elementami konstrukcyjnymi. Spoiną można również łączyć pachwiny przekrojów znormalizowanych i cienkościennych.
W rozszerzeniu Połączenia stalowe można klasyfikować sztywności połączeń.
Oprócz sztywności początkowej w tabeli wyświetlane są również wartości graniczne dla połączeń przegubowych i sztywnych dla wybranych sił wewnętrznych N, My i/lub Mz. Uzyskana klasyfikacja jest następnie wyświetlana w tabeli jako „przegubowa”, „półsztywna” i „sztywna”.
W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można uwzględnić naprężenie wstępne śrub w obliczeniach dla wszystkich komponentów. Sprężenie można łatwo aktywować za pomocą pola wyboru w parametrach śruby i ma ono wpływ zarówno na analizę naprężeniowo-odkształceniową, jak i na analizę sztywności.
Śruby sprężone to specjalne śruby stosowane w konstrukcjach stalowych w celu wygenerowania dużej siły zaciskowej między połączonymi elementami konstrukcyjnymi. Ta siła docisku powoduje tarcie między elementami konstrukcyjnymi, co umożliwia przenoszenie sił.
Funkcjonalność Śruby sprężane są dokręcane z określonym momentem, co powoduje ich rozciąganie i powstawanie siły rozciągającej. Ta siła rozciągająca jest przenoszona na połączone elementy i prowadzi do powstania dużej siły mocującej. Siła zaciskowa zapobiega poluzowaniu połączenia i zapewnia niezawodne przenoszenie siły.
Zalety
Wysoka nośność: Śruby wstępnie rozciągane mogą przenosić duże siły.
Wytrzymałość zmęczeniowa: Są odporne na zmęczenie.
Łatwość montażu: Są one stosunkowo łatwe w montażu i demontażu.
Analiza i wymiarowanie Obliczenia śrub sprężanych są przeprowadzane w RFEM z wykorzystaniem modelu analitycznego ES wygenerowanego przez rozszerzenie "Połączenia stalowe". Uwzględnia ona siłę zwarcia, tarcie między elementami konstrukcyjnymi, wytrzymałość śrub na ścinanie oraz nośność elementów konstrukcyjnych. Wymiarowanie odbywa się zgodnie z DIN EN 1993-1-8 (Eurokod 3) lub amerykańską normą ANSI/AISC 360-16. Utworzony model analityczny wraz z wynikami można zapisać i wykorzystać jako niezależny model w programie RFEM.
Sztywność początkowa Sj,ini jest parametrem decydującym o ocenie, czy połączenie można scharakteryzować jako sztywne, niesztywne czy przegubowe.
W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można obliczyć początkowe sztywności Sj,ini zgodnie z Eurokodem (EN 1993-1-8 sekcja 5.2.2) i AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) w odniesieniu do sił wewnętrznych N, My i/lub Mz.
Opcjonalne automatyczne przenoszenie sztywności początkowych umożliwia bezpośrednie przenoszenie sztywności przegubowych na końcach prętów w programie RFEM. Następnie cała konstrukcja jest ponownie obliczana, a wynikające z niej siły wewnętrzne są automatycznie uwzględniane jako obciążenia w obliczeniach i wymiarowaniu modeli połączeń.
Ten zautomatyzowany proces iteracji eliminuje konieczność ręcznego eksportu i importu danych, zmniejszając ilość pracy i minimalizując potencjalne źródła błędów.
Rozszerzenie Połączenia stalowe umożliwia wymiarowanie połączeń prętów o złożonych przekrojach. Ponadto można przeprowadzać obliczenia połączeń dla prawie wszystkich przekrojów cienkościennych z biblioteki programu RFEM.
W rozszerzeniu Połączenia stalowe można wymiarować połączenia zgodnie z amerykańską normą ANSI/AISC 360-16. Zintegrowane zostały następujące metody obliczeń:
Obliczenia współczynnika obciążenia i odporności (LRFD)
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.
Główne funkcje wymiarowania połączeń są najpierw pogrupowane i wyświetlane wraz z podstawową geometrią połączenia w pierwszym oknie wyników. W kolejnych oknach wyników można zobaczyć wszystkie istotne szczegóły obliczeń.
Wymiary, właściwości materiału i spoiny istotne dla konstrukcji połączenia są wyświetlane natychmiast i można je wydrukować. Podobnie aktywowany jest eksport do pliku DXF. Połączenia można zwizualizować w module RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber oraz w programie RFEM/RSTAB.
Wszystkie grafiki mogą zostać dołączone do protokołu wydruku programu RFEM/RSTAB lub wydrukowane bezpośrednio. Dzięki skalowaniu wyników, możliwa jest optymalna kontrola wizualna już na etapie projektowania.
Najpierw należy wybrać typ połączenia i normę obliczeniową.
Połączone pręty są importowane z modelu w programie RFEM/RSTAB. Moduł dodatkowy automatycznie sprawdza, czy wszystkie warunki geometrii są spełnione.
Ponadto obciążenia są importowane automatycznie z programu RFEM/RSTAB. W oknie Geometria można określić parametry wkręta (średnica, długość, kąt itp.).
Wszystkie wyniki mogą być wyświetlane i analizowane w postaci numerycznej i graficznej. W przypadku wizualizacji wyników, narzędzia wyboru pozwalają na ich szczegółową ocenę.
Protokół wydruku spełnia wysokie standardy
RFEM 6
und des
RSTAB
. Modyfikacje przekroju aktualizowane są automatycznie.
SHAPE-THIN określa wszystkie odpowiednie charakterystyki przekroju, wraz z plastycznymi siłami granicznymi i momentami. Nakładające się powierzchnie są uwzględniane w sposób realistyczny. Dla przekrojów utworzonych z różnych materiałów, SHAPE-THIN określa idealne charakterystyki przekroju w odniesieniu do materiału referencyjnego.
Oprócz analizy naprężeń w stanie sprężystym, można prowadzić również obliczenia w stanie plastycznym, zawierające interakcję sił wewnętrznych dla różnorodnych kształtów przekroju. Obliczenia interakcji plastycznej prowadzane są według metody Simplex. Podczas analizy naprężeń można wybrać różne teorie (Tresca lub von Mises).
SHAPE-THIN przeprowadza klasyfikację przekroju zgodnie z EN 1993-1-1 i EN 1999-1-1. W przypadku przekrojów stalowych o przekroju 4, program określa szerokości efektywne dla płyt usztywnionych lub nieusztywnionych, zgodnie z EN 1993-1-1 i EN 1993-1-5. W przypadku przekrojów aluminiowych o przekroju klasy 4, program oblicza grubości efektywne zgodnie z EN 1999-1-1.
Opcjonalnie SHAPE-THIN sprawdza wartości graniczne c/t zgodnie z metodami obliczeniowymi el-el, el-pl lub pl-pl zgodnie z DIN 18800. Przekrój jest klasyfikowany według danej kombinacji sił wewnętrznych.
SHAPE-THIN posiada obszerną bibliotekę przekrojów walcowanych i parametryzowanych. Mogą one być łączone lub uzupełniane o nowe elementy. Możliwe jest zamodelowanie przekroju składającego się z różnych materiałów.
Narzędzia i funkcje graficzne umożliwiają modelowanie złożonych kształtów przekrojów w sposób typowy dla programów CAD. W oknie graficznym można wprowadzić elementy punktowe, spoiny pachwinowe, łuki, sparametryzowane przekroje prostokątne i okrągłe, elipsy, łuki eliptyczne, parabole, hiperbole, splajn oraz NURBS. Alternatywnie można zaimportować plik DXF, który stanowi podstawę do dalszego modelowania. Podczas modelowania można użyć także linii pomocniczych.
Ponadto, sparametryzowane wprowadzanie danych umożliwia wprowadzanie danych modelu i obciążeń w określony sposób, tak aby były one zależne od określonych zmiennych.
Elementy można graficznie podzielić lub przydzielić do innych obiektów. SHAPE-THIN automatycznie dzieli elementy i zapewnia nieprzerwany przepływ ścinający poprzez wprowadzenie elementów zerowych. W przypadku elementów zerowych można zdefiniować określoną grubość, aby kontrolować przenoszenie ścinania.
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.
Najpierw wyświetlane są decydujące obliczenia połączenia dla danego przypadku obciążenia oraz kombinacji obciążeń lub kombinacji wyników. Ponadto możliwe jest oddzielne wyświetlanie wyników dla zbiorów prętów, przekrojów, prętów, węzłów i podpór węzłowych.
Możesz użyć filtra, aby jeszcze bardziej zredukować wyświetlane wyniki, a tym samym przedstawić je w bardziej przejrzysty sposób.
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.
Najpierw należy wybrać typ połączenia, normę obliczeniową oraz materiał stalowej płyty i kołka. Aby przeprowadzić obliczenia zgodnie z EN 1995-1-1, można wybrać system sworzni SFS intec WS‑T. W takim przypadku odpowiedni materiał jest wstępnie ustawiony zgodnie z aprobatą techniczną producenta.
Połączone pręty są następnie importowane z modelu programów RFEM/RSTAB. Moduł dodatkowy automatycznie sprawdza, czy wszystkie warunki geometrii są spełnione. Alternatywnie, połączenie można zdefiniować ręcznie.
Obciążenie jest również importowane z programu RFEM/RSTAB lub, w przypadku ręcznej definicji połączenia, wprowadzane są obciążenia. W oknie Geometria wyświetlane są wymiary płyty stalowej oraz rozmieszczenie łączników.
Po wybraniu obciążeń wymaganych do obliczeń oraz, w razie potrzeby, żądanej normy do obliczeń, w oknie 1.2 Parametry graniczne można zdefiniować obciążenia graniczne. Możliwe jest dodawanie innych producentów do listy w bazie danych.
Po wybraniu wszystkich elementów granicznych do obliczeń można opcjonalnie zdefiniować klasę trwania obciążenia (KTO). Trzecie okno modułu jest dostępne jedynie w przypadku wymiarowania elementów połączeń drewnianych wg EN 1995-1-1 lub DIN 1052.
Po obliczeniach, moduł dodatkowy RF-/JOINTS Timber-Steel to Timber pokazuje sztywność połączenia dla wszystkich poszczególnych prętów. Moduł wyświetla następujące wyniki:
Minimalna odległość między trzpieniami
Nośność pojedynczego łącznika
Blachy (nośność i naprężenia wg Eurokodu 3 i AISC)
Analiza naprężeń wraz z redukcją przekrojów drewnianych
zniszczenie przy ścinaniu blokowym
Całkowita nośność (w tym określenie sztywności, rozciąganie poprzeczne zgodnie z EC 5 i inne)
Obliczenia odporności ogniowej zgodnie z EN 1995-1-2
Główne wyniki wymiarowania połączenia są podzielone w grupach i przedstawiane w tabeli razem z geometrą połączenia. W kolejnych oknach wyników można zobaczyć wszystkie istotne szczegóły obliczeń.
Jednocześnie wyświetlane są także wymiary, właściwości materiałów i spoin istotnych dla konstrukcji połączenia, wszystkie dane mogą zostać uwzględnione w protokole wydruku. Podobnie aktywowany jest eksport do pliku DXF. Połączenia można zwizualizować w module RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber lub w modelu RFEM/RSTAB.
Wszystkie grafiki można zintegrować w protokole wydruku programu RFEM/RSTAB lub wydrukować je bezpośrednio. Dzięki skalowaniu wyników, możliwa jest optymalna kontrola wizualna już na etapie projektowania.
Wymiarowanie końców, prętów, podpór węzłowych, węzłów i powierzchni
Uwzględnienie określonych obszarów obliczeniowych
Kontrola wymiarów przekroju
Wymiarowanie według EN 1995-1-1 (Europejska norma dotycząca drewna) zgodnie z odpowiednimi załącznikami krajowymi + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (norma amerykańska)
Projektowanie różnych materiałów, takich jak stal, beton i inne
Nie ma konieczności łączenia się z konkretnymi normami
Rozszerzalna biblioteka o elementy łaczące z drewna (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) i elementy stalowe (połączenia znormalizowane w konstrukcjach stalowych zgodnie z EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
Nośności graniczne belek drewnianych firm STEICO i Metsä Wood dostępne w bibliotece
Połączenie z MS Excel
Optymalizacja elementów łączących (obliczany jest element najczęściej wykorzystywany)