Złożone połączenie belek poziomych ze słupem oraz połączenie stężeń ukośnych
Model połączenia został zamodelowany przy użyciu około 50 komponentów. Model został stworzony na podstawie rzeczywistego przykładu wykorzystania w konstrukcji.
W przypadku przekrojów prostokątnych zwykle można uzyskać bezpośrednie połączenie za pomocą spoin. W ten sam sposób można je jednak połączyć z innymi przekrojami. Ponadto inne elementy, takie jak blachy czołowe, pomagają w łączeniu przekrojów prostokątnych z innymi elementami konstrukcyjnymi.
Wymiarowanie połączenia ramy o prętach zbieżnych i usztywnionych. Dla połączenia przeprowadzono analizę naprężeń i stateczności przy wyboczeniu. Aby wyświetlić wyniki dla wyboczenia, połączenie zostało przekształcone w osobny model.
Rozszerzenie Połączenia stalowe umożliwia wymiarowanie połączeń prętów o złożonych przekrojach. Ponadto można przeprowadzać obliczenia połączeń dla prawie wszystkich przekrojów cienkościennych z biblioteki programu RFEM.
Program wspiera Cię: Moduł określa siły w śrubach na podstawie modelu analitycznego ES i analizuje je automatycznie. Rozszerzenie przeprowadza obliczenia nośności śrub dla przypadków uszkodzeń, takich jak rozciąganie, ścinanie, docisk otworu i przebicie, zgodnie z normą i wyświetla w przejrzysty sposób wszystkie wymagane współczynniki.
Chcesz przeprowadzić wymiarowanie spoin? Spoiny są modelowane jako sprężysto-plastyczne elementy powierzchniowe, a ich naprężenia są odczytywane z modelu analitycznego ES. Kryterium plastyczności ma reprezentować zniszczenie zgodnie z AISC J2-4, J2-5 (wytrzymałość spoin) i J2-2 (wytrzymałość metalu podstawowego). Obliczenia można przeprowadzić z zastosowaniem częściowych współczynników bezpieczeństwa określonych w załączniku krajowym do normy EN 1993-1-8.
Płyty w połączeniu są wymiarowane w sposób plastyczny poprzez porównanie istniejącego odkształcenia plastycznego z dopuszczalnym odkształceniem plastycznym. Domyślne ustawienie wynosi 5% zgodnie z EN 1993-1-5, Załącznik C, ale można to zmienić według specyfikacji użytkownika, a także 5% dla AISC 360.
Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji drewnianych dla RFEM umożliwia wymiarowanie prętów i powierzchni zgodnie z Eurokodem 5, SIA 265 (norma szwajcarska), CSA O86 (norma kanadyjska) lub ANSI/AWC NDS (norma amerykańska), np. drewno klejone krzyżowo, drewno klejone warstwowo, drewno iglaste, materiały drewnopochodne itp.
W tym przypadku projektowanie spoin staje się dziecinnie proste. Dzięki specjalnie opracowanemu modelowi materiałowemu „Ortotropowy | Plastyczny | Spoina (Powierzchnie)" można obliczyć wszystkie składowe naprężenia w sposób plastyczny. Naprężenie Tprostopadłejest również rozpatrywane w sposób plastyczny.
Korzystanie z tego modelu materiałowego umożliwia realistyczne i ekonomiczne projektowanie spoin.
Za pomocą komponentu "Blacha łącząca" można automatycznie utworzyć nową blachę węzłową w rozszerzeniu Połączenia stalowe. Pozwala to na zaoszczędzenie oddzielnych komponentów, a pozostałe elementy, takie jak blacha czołowa i blacha nakładkowa, są automatycznie uwzględniane wraz z wymiarami.
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.
W przypadku spoiny łączącej dwie płyty z różnych materiałów, można teraz wybrać z pola rozwijanego, który z obu materiałów ma zostać użyty do utworzenia spoiny.
Za pomocą komponentu "Edytor pręta" można modyfikować blachy danego profilu w rozszerzeniu Połączenia stalowe.
Istnieje możliwość zastosowania skosu, fazowania, zaokrąglenia i otworów o wielu kształtach. Obie operacje, "Podcięcie" i "Faza", można wykorzystać dla kilku blach danego profilu.
W ten sposób można fazować na przykład półki dwuteowników (patrz ilustracja).
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)
W przypadku powierzchni drewnianych o grubości "Stała" uwzględniany jest współczynnik zarysowania kcr, a tym samym negatywny wpływ rys na wytrzymałość na ścinanie.
Jak zapewne wiesz, weryfikacje są przeprowadzane dla wybranych prętów z uwzględnieniem zdefiniowanego czasu zwęglania. Wszystkie niezbędne współczynniki i współczynniki redukcyjne są zapisywane w programie i uwzględniane przy określaniu nośności konstrukcji. Pozwala to zaoszczędzić dużo pracy.
Długości efektywne dla obliczeń pręta zastępczego są pobierane bezpośrednio z danych dotyczących wytrzymałości. Nie trzeba ich ponownie wprowadzać.
Po zakończeniu obliczeń program wyświetla w przejrzysty sposób obliczenia odporności ogniowej ze wszystkimi szczegółami wyników. Pozwala to na przejrzyste śledzenie wyników. Wyniki zawierają również wszystkie wymagane parametry, dzięki czemu można określić temperaturę elementu w czasie projektowania.
Oprócz wszystkich tych funkcji, program umożliwia zintegrowanie wszystkich tabel wyników i grafik, w tym wyników stanu granicznego nośności i użytkowalności, z globalnym protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB, jako część wyników obliczeń stali.
W programach RFEM i RSTAB można wymiarować pręty przy użyciu materiału typu "Fornir klejony warstwowo". Dostępni są następujący producenci:
Pollmeier (Baubuche)
Metsä (kerto LVL)
STEICO
Stora Enso
W konfiguracji stanu granicznego nośności można uwzględnić współczynniki wytrzymałości w celu zwiększenia wytrzymałości. Niezależnie od tego współczynniki zmniejszające wytrzymałości są uwzględniane automatycznie. Wypróbuj teraz!
Oprócz innych wstępnie zdefiniowanych elementów w rozszerzeniu Projektowanie połączeń stalowych, do wprowadzania złożonych połączeń można używać podstawowego uniwersalnego elementu 'Spoina ogólna'.
Można ocenić przekroje wynikowe dla obliczeń powierzchni drewnianych w sposób graficzny. Z jednej strony w grafice programu RFEM, az drugiej strony w oknie historii wyników. Przekroje można umieszczać w dowolnym miejscu w celu szczegółowej oceny wyników obliczeń.
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.
Analiza stateczności dla wyboczenia giętnego, wyboczenia skrętnego i wyboczenia giętno-skrętnego przy ściskaniu
Import długości efektywnych z obliczeń przy użyciu rozszerzenia Stateczność konstrukcji
Graficzne wprowadzanie i kontrola zdefiniowanych podpór węzłowych oraz długości efektywnych w celu analizy stateczności
Określanie długości zastępczych prętów o zbieżnym przekroju
Uwzględnienie położenia stężenia zwichrzenia
Analiza zwichrzenia elementów poddanych obciążeniu momentem
W zależności od normy istnieje wybór między wprowadzaniem wartości Mcr przez użytkownika, metodą analityczną z normy lub wykorzystaniem wewnętrznego solwera wartości własnych
Uwzględnienie panelu usztywniającego i ograniczenia obrotu podczas korzystania z solwera wartości własnych
Graficzne przedstawienie postaci własnej w przypadku zastosowania solwera wartości własnych
Analiza stateczności elementów konstrukcyjnych ze ściskaniem i naprężeniem zginającym, w zależności od normy obliczeniowej
Przejrzyste obliczenia wszystkich niezbędnych współczynników, takich jak współczynniki uwzględniające rozkładu momentów lub współczynniki interakcji
Alternatywne uwzględnienie wszystkich wpływów dla analizy stateczności podczas określania sił wewnętrznych w programie RFEM/RSTAB (analiza drugiego rzędu, imperfekcje, redukcja sztywności, ewentualnie w połączeniu z rozszerzeniem Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody))
Aby zwymiarować połączenie stalowe, należy aktywować rozszerzenie Połączenia stalowe. Rozszerzenia w programie RFEM 6 są aktywowane w zakładce Rozszerzenia w oknie Edytować model - dane podstawowe. Jeżeli rozszerzenie jest aktywne, jest wyświetlane w nawigatorze.
Masz wiele możliwości w projektowaniu konstrukcji drewnianych. Dla prętów o zmiennym przekroju i zakrzywionych, możliwe jest uwzględnienie kątów nacięcia względem włókien, naprężeń rozciągających poprzecznych oraz zależnych od objętości promieni krzywizny. Aby obliczyć pole przekroju włókien, wytrzymałość na rozciąganie lub zginanie jest odpowiednio dostosowywana. Aby umożliwić również przeprowadzenie analizy stateczności metodą prętów zastępczych, wysokość do wyznaczenia długości efektywnej i długości wyboczeniowej została ustawiona jako odległość 0,65 × h od rzeczywistego punktu obliczeniowego.
W bibliotece konstrukcji warstwowych dostępni są następujący producenci drewna klejonego krzyżowo:
Binderholz (USA)
KLH (USA, CAN)
Kalesnikoff (USA, CAN)
Nordic Structures (USA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Sterling Structural
Konstrukcje nośne wymienione w Lignatec wydanie 32 "Drewno klejone krzyżowo z produkcji szwajcarskiej"
Wczytanie konstrukcji z biblioteki konstrukcji warstw powoduje automatyczne przejęcie wszystkich istotnych parametrów. Biblioteka jest stale aktualizowana.
W przypadku elementów połączenia można sprawdzić, czy utrata stateczności jest istotna. Wymaga to rozszerzenia Stateczność konstrukcji.
Współczynnik obciążenia krytycznego obliczany jest dla wszystkich analizowanych kombinacji obciążeń oraz wybranej liczby postaci własnych dla modelu połączenia. Porównaj najmniejszy współczynnik obciążenia krytycznego z wartością graniczną 15 z normy EN 1993-1-1, rozdz. 5. Ponadto użytkownik może samodzielnie dostosować wartość graniczną. Wynikiem analizy stateczności jest wyświetlenie w programie graficznej postaci odpowiednich postaci drgań.
Na potrzeby analizy stateczności dostosowany model powierzchniowy jest wykorzystywany w programie RFEM do rozpoznania lokalnych kształtów wyboczeniowych. Można również zapisać model analizy stateczności wraz z wynikami i wykorzystać jako osobny plik modelu.
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.