W rozszerzeniu Połączenia stalowe istnieje możliwość łączenia profili zamkniętych o okrągłym przekroju za pomocą spoin.
Profile okrągłe można łączyć ze sobą lub z płaskimi elementami konstrukcyjnymi. Spoiną można również łączyć pachwiny przekrojów znormalizowanych i cienkościennych.
Przejdź do filmuW 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”.
Przejdź do filmuW 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.
- Niskie odkształcenie: Minimalizują odkształcenie połączenia.
- 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.
Film wyjaśniający: Obliczanie sztywności początkowej Sj,iniRozszerzenie Połączenia stalowe umożliwia wymiarowanie połączeń prętów o złożonych przekrojach. Ponadto można przeprowadzać obliczenia połączeń dla prawie wszystkich przekrojów cienkościennych z biblioteki programu RFEM.
Przejdź do filmuW 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)
- Projektowanie dopuszczalnych naprężeń (ASD)
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.
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.
Moduł wyświetla następujące wyniki:
- Minimalna odległość między trzpieniami
- Nośność każdego wkręta
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.).
- Obliczanie połączeń przegubowych
- Nachylenie dwuosiowe połączonego pręta (np. połączenie krokwi)
- Połączenie dowolnej liczby prętów na jednym węźle dla typu "Tylko pręt główny"
- Średnica wkręta 6 mm - 12 mm
- Automatyczne sprawdzanie minimalnego rozstawu wkrętów
- Optymalne definiowanie rozstawu wkrętów
- Przenoszenie mimośrodu z RFEM/RSTAB
- Poprzeczne lub równoległe rozmieszczenie wkrętów
- Zdefiniowanie do 16 wkrętów w rzędzie
- Graficzne przedstawienie połączeń w module dodatkowym i w RFEM/RSTAB
- Możliwość przeprowadzenia wszystkich wymaganych obliczeń
RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History jest zintegrowany z RF‑/DYNAM Pro - Forced Vibrations i rozszerzony o dwie metody analizy nieliniowej (jedna analiza nieliniowa w RSTAB).
Wykresy siła-czas mogą być wprowadzane jako przejściowe, okresowe lub jako funkcje czasu. Dynamiczne przypadki obciążeń stanowią połączenie wykresów czasowych ze statycznymi przypadkami obciążeń, co zapewnia dużą elastyczność. Ponadto, istnieje możliwość definiowania kroków czasowych do obliczeń, tłumienia konstrukcji i opcji eksportu w dynamicznych przypadkach obciążeń.
- Nieliniowe typy prętów, takie jak pręty ściskane i rozciągane lub kable
- Nieliniowości pręta, takie jak uszkodzenie, przerwanie, uplastycznienie pod wpływem rozciągania lub ściskania
- Nieliniowości podpory, takie jak uszkodzenie, tarcie, wykres i częściowa aktywność
- Nieliniowości zwolnienia, takie jak tarcie, częściowa aktywność, wykres oraz uszkodzenie w przypadku, gdy siły wewnętrzne są dodatnie lub ujemne
- Zdefiniowane przez użytkownika wykresy czasowe w funkcji czasu, w formie tabelarycznej lub jako obciążenia harmoniczne
- Połączenie wykresów czasowych z przypadkami lub kombinacjami obciążeń w programie RFEM/RSTAB (definiowanie obciążeń węzłowych, prętowych i powierzchniowych oraz zmiennych w czasie obciążeń wolnych i obciążeń)
- Możliwość połączenia kilku niezależnych oddziaływań wzbudzonych
- Nieliniowa analiza przebiegu czasowego z niejawną analizą Newmarka (tylko w RFEM) lub analizą bezpośrednią
- Tłumienie konstrukcji przy użyciu współczynnika Rayleigha lub tłumienia Lehra's
- Bezpośredni import początkowych deformacji z przypadku obciążenia lub kombinacji obciążeń (tylko RFEM)
- Modyfikacje sztywności jako warunki początkowe; na przykład wpływ siły osiowej, dezaktywowane pręty (tylko RSTAB)
- Graficzne przedstawienie rezultatów na diagramie przebiegu czasowego
- Eksport wyników w zdefiniownych przez użytkownika krokach czasowych lub jako obwiednia
- Modelowanie przekroju za pomocą elementów, profili, łuków i elementów punktowych
- Biblioteka właściwości materiałów, granic plastyczności i naprężeń granicznych, którą użytkownik może rozbudowywać
- Właściwości przekrojów otwartych, zamkniętych i niepołączonych
- Efektywne właściwości przekrojów wykonanych z różnych materiałów
- Określanie naprężeń w spoinach pachwinowych
- Analiza naprężeń wraz z obliczaniem skręcania swobodnego i skrępowanego
- Sprawdzanie stosunków (c/t)
- Przekroje efektywne według
- EN 1993-1-5 (w tym płyty usztywnione zgodnie z rozdziałem 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Klasyfikacja według
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Interfejs z MS Excel służący do importu i eksportu tabel
- Raport
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 jest zgodny z wysokimi normami określonymi w i rstab/rstab-9/co-to-jest-rstab 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.
SHAPE-THIN określa charakterystyki przekroju i naprężenia dla przekrojów otwartych, zamkniętych, połączonych i niepołączonych.
- parametry przekroju
- Pole przekroju A
- Pole ścinane Ay, Az, Au i Av
- Położenie środka ciężkości yS, zS
- momenty pola 2 stopnie Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Promienie bezwładności iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Nachylenie osi głównych α
- Ciężar przekroju G
- Średnica przekroju U
- momenty bezwładności przy skręcaniu stopnieIT , IT , IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Położenie środka ścinania yM, zM
- Stałe deplanacji Iω,S, Iω,M or Iω,D dla utwierdzenia bocznego
- Max/min moduły przekroju Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M z położeniami
- Promienie przekroju ru, rv, rM,u, rM,v
- Współczynnik redukcyjny λM
- Plastyczne charakterystyki przekroju
- Siła osiowa Npl,d
- Siły tnące Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momenty zginające Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Moduły przekroju Zy, Zz, Zu, Zv
- Pola ścinania Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Położenie osi powierzchni fu, fv,
- Wyświetlanie elipsy bezwładności
- Momenty statyczne pola Qu, Qv, Qy, Qz z położeniem maksimum i określeniem przebiegu ścinania
- Współrzędne wycinkowe ωM
- momenty bezwładności (wycinkowe powierzchnie) Sω,M
- Pola komórek Am zamkniętych przekrojów
- Naprężenia normalne σx wywołane siłą osiową, momentem zginającym i bimomentem deplanacji
- Naprężenia styczne τ od sił tnących oraz pierwotnych i drugorzędnych momentów skręcających
- Naprężenia zastępcze σv ze współczynnikiem dla naprężeń ścinających, który można dostosować do własnych potrzeb
- Stopnie wykorzystania odniesione do naprężeń granicznych
- Naprężenia dla krawędzi lub osi elementu
- Naprężenia w spoinach pachwinowych
- Charakterystyki przekrojów niepołączonych (rdzeń budynku wysokościowego, przekroje złożone)
- Siły tnące wywołane zginaniem i skręcaniem
- Obliczanie nośności plastycznej z określeniem współczynnika zwiększającego αpl
- Sprawdzenie stosunków c/t według metody el-el, el-pl lub pl-pl wg DIN 18800
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.
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.
- Projektowanie połączeń przegubowych, nośnych i półsztywnych
- Definicja do 5 stalowych płyt przekrojowych w belkach drewnianych
- Do 8 prętów połączonych z jednym węzłem
- Grubość płyty stalowej 5 mm – 40 mm
- Wszystkie rozmiary łączników
- Automatyczne sprawdzanie minimalnej odległości między łącznikami
- Opcjonalne dowolne definiowanie rozstawu łączników
- Definiowanie niesymetrycznych układów łączników (np. dowolnych łańcuchów wielokątnych)
- Graficzne przedstawienie połączeń w module dodatkowym i w RFEM/RSTAB
- Wszystkie wymagane obliczenia stali i drewna, w tym redukcja wartości przekrojów
- Wymiarowanie poprzecznego zbrojenia rozciąganego (tylko dla EN 1995-1-1)
- Eksport do RFEM/RSTAB mimośrodów prętów, które zostaną uwzględnione przy wyznaczaniu sił wewnętrznych
- Długość sworznia opcjonalnie mniejsza niż szerokość przekroju (dla kołków drewnianych)
- Eksport DXF geometrii połączenia
- Obliczenia odporności ogniowej zgodnie z EN 1995-1-2
- 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)