W rozszerzeniu https://www.dlubal.com/pl/produkty/rfem/rozszerzenia-dla-rfem-6/design/analiza-naprezeniowo-odksztalceniowa''' , można zdefiniować cykl naprężeń granicznych zależny od elementu i uwzględnić go w obliczeniach.
W konfiguracji granicznej dla wymiarowania połączenia stalowego istnieje możliwość modyfikacji granicznego odkształcenia plastycznego dla spoin.
Komponent "Płyta podstawy" umożliwia wymiarowanie połączeń z płytą podstawy za pomocą kotew zabetonowanych. Analizie poddawane są płyty, spoiny, zakotwienia oraz interakcja stal - beton.
Mit der Komponente "Rippe" können Sie sehr schnell eine beliebige Anzahl an Längsrippen an einem Stabblech definieren. Durch die Vorgabe eines Referenzobjektes lassen sich daran automatisch Schweißnähte vorgeben.
Die Komponente "Rippe" lässt sich auch an kreisförmigen Hohlprofilen anordnen. Dafür wird zusätzlich die Vorgabe der Winkel zwischen den Rippen benötigt.
Teraz za pomocą kilku kliknięć można wstawiać blachy czołowe w połączeniach stalowych. Do wprowadzania danych można użyć dobrze znanych typów definicji 'Odsunięcia' lub 'Wymiary i położenie'. Wprowadzając pręt odniesienia i płaszczyznę cięcia, można również pominąć część Przekrój pręta.
Za pomocą tego komponentu można łatwo modelować na przykład blachy czołowe na końcach słupa.
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.
Za pomocą elementu "Cięcie płyty" można ciąć blachy (np. blachy węzłowe, blachy środnika itp.). Dostępne są różne metody cięcia:
- Płaszczyzna: Cięcie jest wykonywane na powierzchni najbliższej płycie odniesienia.
- Powierzchnia: Wycinane są tylko przecinające się części płyt.
- Bryła ograniczająca: Najbardziej zewnętrzny wymiar, szerokość i wysokość, jest wycinany jako prostokąt.
- Obwiednia wypukła: Zewnętrzna powłoka przekroju służy do przycinania płyty. Jeżeli w węzłach narożnych przekroju występują zaokrąglenia, cięcie jest do nich dostosowywane.
W steel Połączenia , można wykonywać precyzyjne cięcia na płytach i elementach konstrukcyjnych za pomocą komponentu "Bryła pomocnicza". W ramach tego elementu, rolę obiektu pomocniczego mogą pełnić kształty takie jak sześcian, walec lub dowolny przekrój.
Przejdź do filmuW 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.
W komponencie Edytor pręta jako obiekt zmieniający można również wybrać cały pręt zamiast poszczególnych blach. W ten sposób obie operacje, "Podcięcie" i "Faza", można wykorzystać dla kilku blach danego profilu.
Podczas wymiarowania połączeń można teraz wstawić nowy pręt jako komponent bezpośrednio w Rozszerzenie połączenia/połączenia-stalowe-połączenia-stalowe. Jest to uwzględniane tylko podczas projektowania połączeń. Do łączenia z innymi prętami można użyć komponentów Spoina i Element złączny.
Ponadto, za pomocą komponentów i Edytor pręta można rozmieścić elementy zbrojenia, takie jak usztywnienia i skosy na wstawianym pręcie.
Przejdź do filmuSztywność 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,iniZa 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).
Przejdź do filmuRozszerzenie 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)
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 Tprostopadłe jest również rozpatrywane w sposób plastyczny.
Korzystanie z tego modelu materiałowego umożliwia realistyczne i ekonomiczne projektowanie spoin.
Film wyjaśniającyZa pomocą komponentu "Blacha łącząca" można dodatkowo automatycznie tworzyć nową blachę węzłową w Połączenia stalowe Pozwala to na zaoszczędzenie oddzielnych komponentów, a pozostałe elementy, takie jak blacha czołowa i blacha nakładkowa, są automatycznie uwzględniane wraz z wymiarami.
Przejdź do filmu objaśniającegoAby określić nośność śrub na ścinanie, w rozszerzeniu Połączenia stalowe można określić, czy w połączeniu na ścinanie znajduje się trzpień czy gwint.
Przejdź do filmu objaśniającegoW przypadku spoiny łączącej dwie płyty z różnych materiałów, można teraz wybrać z pola rozwijanego, który z obu materiałów ma zostać użyty do utworzenia spoiny.
Przejdź do filmu objaśniającegoZłożone 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.
Stalowe połączenia śrubowe z blachami węzłowymi na konstrukcji zadaszenia.
Pobierz model do analizy statyczno-wytrzymałościowej i otwórz go w programie RFEM 6, korzystając z rozszerzenia Połączenia stalowe.
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.
W programie RFEM 6 możliwe jest definiowanie spoin liniowych między powierzchniami i obliczanie naprężeń w spoinie za pomocą -and-rstab-9/obliczenia/analiza-naprezeniowo-odksztalceniowa Analiza naprężeniowo-odkształceniowa.
Dostępne są następujące typy połączeń:
- Złącze czołowe
- Złącze narożne
- Złącze zakładkowe
- Złącze teowe
W zależności od wybranego typu połączenia można wybrać następujące obliczenia spoin:
- Pojedynczy kwadrat
- Podwójny
- Ukos podwójny
- Spoina typu V
- Spoina typu 2 V
- Spoina typu U
- Spoina typu 2 U
- Spoina typu J
- Spoina typu 2 J
Oprócz innych wstępnie zdefiniowanych elementów w rozszerzeniu Projektowanie połączeń stalowych, do wprowadzania złożonych połączeń można używać podstawowego uniwersalnego elementu 'Spoina ogólna'.
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.
- Proponowane połączenie można zastosować do wszystkich wybranych węzłów w konstrukcji
- Położenie połączenia można zdefiniować w zakładce 'Główne' okna dialogowego rozszerzenia
- Obliczenia są przeprowadzane dla wszystkich połączeń w konstrukcji, a po zakończeniu obliczeń wyniki mogą być wyświetlane we wszystkich połączeniach
- W tabeli wyświetlane są wyniki dla poszczególnych połączeń, każde połączenie jest obliczane i może być zapisane osobno
- Elementy łączące są obliczane zgodnie z AISC 360-16 i Eurokodem EN 1993-1-8.
- Po aktywacji rozszerzenia sytuacje obliczeniowe dla połączeń stalowych należy aktywować w oknie dialogowym „Przypadki obciążeń i kombinacje”.
- Do obliczenia stateczności (wyboczenia) połączenia wymagane jest rozszerzenie 'Stateczność konstrukcji'.
- Obliczenia można uruchomić za pomocą tabeli lub ikony w górnym pasku.
- Model połączeń stalowych i wyniki można zapisać jako osobny plik modelu
- Uzyskane naprężenia i wyniki analizy stateczności (wyboczenia połączenia) można wyświetlić w osobnym modelu
- W zapisanym modelu można uruchomić animację deformacji połączenia
- Elementy połączenia są podczas zapisywania przekształcane w powierzchnie i pręty