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 Projektowanie konstrukcji stalowych, można zastosować wartość dla przekrojów formowanych na zimno zgodnie z EN 1993-1-3, która przeprowadza analizę stateczności i wymiarowanie przekrojów zgodnie z punktami 6.1.2 - 6.1.5 i 6.1.8 - 6.1.10.
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 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 objaśniającegoChcesz przeprowadzić kontrolę przekrojów prętów stalowych zimnogiętych zgodnie z EN 1993-1-3? Niezależnie od tego, czy są to profile zimnogięte z biblioteki przekrojów, czy też przekroje ogólne formowane na zimno (nieperforowane) z RSECTION, program do analizy statyczno-wytrzymałościowej pomoże w definiowaniu przekroju efektywnego z uwzględnieniem wyboczenia lokalnego i niestateczności. Można również przeprowadzić kontrolę przekroju zgodnie z EN 19 93 1 3, sekcja 6 1 6. W takim przypadku siły wewnętrzne z obliczeń z wykorzystaniem Skręcania skrępowanego (7 stopni swobody) są uwzględniane za pomocą kontroli naprężeń zastępczych
Przejdź do filmuZłożone 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.
Pracujesz z elementami konstrukcyjnymi składającymi się z płyt? W takim przypadku należy przeprowadzić obliczenia na ścinanie z uwzględnieniem wymagań obliczania przebicia, na przykład zgodnie z 6.4, EN 1992-1-1. Oprócz płyt stropowych można w ten sposób wymiarować również płyty fundamentowe.
W konfiguracji stanu granicznego nośności dla wymiarowania betonu można zdefiniować parametry obliczeń przebicia dla wybranych węzłów.
Podczas wymiarowania zgodnie z EN 1993-1-3, możliwe jest przedstawienie graficzne postaci własnej wyboczenia dystorsyjnego przekroju oraz dla przekrojów RSECTION.
Kształt postaci własnej można również wyprowadzić w RSECTION 1 dla przekrojów z biblioteki.
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
- Wyniki wymiarowania połączeń można wprowadzić do protokołu wydruku
- Podczas tworzenia nowego protokołu wydruku należy wybrać elementy dodane z rozszerzenia Połączenia stalowe
- Za pomocą narzędzia 'Drukowanie grafik do protokołu' można wstawić do protokołu grafikę z wynikami połączenia, w tym z panelem sterowania.
- Protokół wydruku zawiera specyfikacje elementów połączenia, parametry obliczeniowe, wyniki i grafiki
- Obliczanie ugięć i porównanie z normatywnymi lub ręcznie dostosowanymi wartościami granicznymi
- Uwzględnienie wygięcia wstępnego w analizie ugięcia
- W zależności od typu sytuacji obliczeniowej możliwe są różne wartości graniczne
- Ręczne dostosowywanie długości odniesienia i segmentacji według kierunku
- Obliczanie ugięć w odniesieniu do konstrukcji początkowej lub do konstrukcji odkształconej
- Dalsze szczegółowe obliczenia w zależności od wybranej normy obliczeniowej (np. ograniczenie oddychania środnika zgodnie z EN 1993-2)
- Graficzne wyświetlanie wyników zintegrowane z RFEM/RSTAB; na przykład stopień wykorzystania wartości granicznej, odkształcenie lub ugięcie
- Pełna integracja wyników z protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB
W programie RFEM/RSTAB istnieje możliwość wygenerowania, a następnie obliczenia kombinacji obciążeń lub wyników wymaganych dla stanu granicznego użytkowalności. Sytuacje obliczeniowe można wybrać do analizy ugięć w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych. Obliczone wartości odkształceń są odpowiednio określane w każdym miejscu pręta, w zależności od określonego wygięcia wstępnego i układu odniesienia. Na koniec można porównać te wartości odkształceń z wartościami granicznymi.
Czy wiecie, że...? Wartość graniczną deformacji można określić indywidualnie dla każdego elementu konstrukcyjnego w Konfiguracja stanu granicznego użytkowalności. Jako dopuszczalną wartość graniczną należy zdefiniować maksymalne odkształcenie w zależności od długości odniesienia. Poprzez zdefiniowanie podpór obliczeniowych można podzielić komponenty na segmenty w celu automatycznego określenia odpowiedniej długości odniesienia dla każdego kierunku obliczeń.
W zależności od położenia przydzielonych podpór obliczeniowych, rozróżnienie między belkami i wspornikami jest dokonywane automatycznie, dzięki czemu można odpowiednio określić wartość graniczną.
Zasady sprawdzania stanu granicznego użytkowalności można znaleźć w tabelach wyników w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych. Wyniki obliczeń można wyświetlić ze wszystkimi szczegółami w każdym miejscu obliczanych prętów. Ponadto dostępne są grafiki z wykresami wyników i stopni wykorzystania. Zapewnia to dobry przegląd sytuacji.
Wszystkie tabele wyników i grafiki można również zintegrować z globalnym protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB jako część wyników wymiarowania stali. Dzięki temu można wyświetlać i dokumentować odkształcenia całej konstrukcji w ramach funkcji programu RFEM/RSTAB, niezależnie od rozszerzenia.
- Ręczne określenie temperatury krytycznej elementu lub automatyczne określenie temperatury elementu przez żądany czas
- Szeroki wybór krzywych pożaru: standardowa krzywa temperatura-czas, krzywa pożaru zewnętrznego, krzywa węglowodorów
- Ręczne dostosowywanie istotnych współczynników do określania temperatury stali
- Uwzględnienie cynkowania ogniowego elementów konstrukcyjnych przy określaniu temperatury stali
- Wyniki wykresu temperatura-czas dla temperatury gazu i stali
- Podczas określania temperatury można uwzględnić okładzinę ogniochronną w postaci obrysu lub okładziny skrzynkowej wykonanej z materiałów niezależnych od temperatury
- Wymiarowanie prętów ze stali węglowej lub nierdzewnej
- Obliczenia przekrojów i analiza stateczności (metoda prętów zastępczych) zgodnie z EN 1993-1-2, rozdz. 4.2.3
- Obliczenia przekrojów klasy 4 zgodnie z EN 1993-1-2, Załącznik E.
Programy do analizy statyczno-wytrzymałościowej RFEM/RSTAB oferują szereg zautomatyzowanych funkcji, które ułatwiają codzienną pracę. Jednym z nich jest automatyczne generowanie kombinacji obciążeń i wyników dla wyjątkowej sytuacji obliczeniowej w obliczeniach odporności ogniowej. Pręty, które mają zostać zwymiarowane wraz z odpowiednimi siłami wewnętrznymi, są importowane bezpośrednio z programu RFEM/RSTAB. Nie musisz'robić nic więcej. Program zachował również wszystkie informacje o materiale i przekroju.
Poprzez przypisanie konfiguracji odporności ogniowej do obliczanych prętów, użytkownik definiuje parametry istotne dla obliczeń odporności ogniowej. Tutaj można ręcznie określić krytyczną temperaturę stali w czasie projektowania. Temperaturę wyznaczaną przez program można określić automatycznie dla określonego czasu trwania pożaru. Do wyboru dostępne są różne krzywe temperatury pożaru i środki ochrony przeciwpożarowej. Można również wprowadzić dalsze szczegółowe ustawienia, takie jak zdefiniowanie ekspozycji na ogień ze wszystkich stron lub z trzech stron
Weryfikacje wybranych prętów są przeprowadzane z uwzględnieniem decydującej temperatury elementu. W rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych można przeprowadzić obliczenia przekrojów i analizy stateczności zgodnie z EN 1993-1-2, sekcja 4.2.3. Wszystkie niezbędne współczynniki i współczynniki redukcyjne są odpowiednio zapisywane i uwzględniane przy określaniu nośności.
Długości efektywne dla obliczeń pręta zastępczego są pobierane bezpośrednio z danych dotyczących wytrzymałości. Nie ma potrzeby'wprowadzania ich ponownie.
W każdym obliczeniu najpierw należy przeprowadzić klasyfikację przekroju. W przypadku przekrojów klasy 4 obliczenia są przeprowadzane automatycznie zgodnie z normą EN 1993-1-2, Załącznik E.
Po zakończeniu obliczeń, Dlubal Software przedstawia w przejrzysty sposób analizę odporności ogniowej wraz ze wszystkimi szczegółami wyników. Dzięki temu wyniki są zrozumiałe. Ponadto wyniki zawierają również wszystkie parametry wymagane do określenia temperatury elementu w czasie projektowania.
Rozkład temperatury w elemencie konstrukcyjnym można również ocenić za pomocą wykresu temperatura-czas.
Wszystkie tabele i grafiki wyników, w tym wyniki obliczeń stanu granicznego nośności i użytkowalności, można zintegrować z globalnym protokołem wydruku programu RFEM/RSTAB jako część wyników obliczeń konstrukcji stalowej.
W przypadku obliczeń zgodnie z Eurokodem 3 parametry załączników krajowych (NA) są zintegrowane dla następujących krajów:
-
DIN EN 1993-1-1/NA:2020-11 (Niemcy)
-
ÖNORM EN 1993-1-1/NA:2015-12 (Austria)
-
SN EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Szwajcaria)
-
BDS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Bułgaria)
-
BS EN 1993-1-1/NA:2016-07 (Wielka Brytania)
-
CEN EN 1993-1-1/2015-06 (Unia Europejska)
-
CYS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Cypr)
-
CZE EN 1993-1-1/NA:2016-06 (Republika Czeska)
-
DS EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Dania)
-
ELOT EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Grecja)
-
EVS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Estonia)
-
HRN EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Chorwacja)
-
I S. EN 1993-1-1/NA:2016-03 (Irlandia)
-
ILNAS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Luksemburg)
-
IST EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Islandia)
-
LST EN 1993-1-1/NA:2017-01 (Litwa)
-
LVS EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Łotwa)
-
MS EN 1993-1-1/NA:2010-01 (Malezja)
-
MSZ EN 1993-1-1/NA:2015-11 (Węgry)
-
NBN EN 1993-1-1/NA:2015-07 (Belgia)
-
NEN EN 1993-1-1/NA:2016-12 (Holandia)
-
NF EN 1993-1-1/NA:2016-02 (Francja)
-
NP EN 1993-1-1/NA:2009-03 (Portugalia)
-
NS EN 1993-1-1/NA:2015-09 (Norwegia)
-
PN EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Polska)
-
SFS EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Finlandia)
-
SIST EN 1993-1-1/NA:2016-09 (Słowenia)
-
SR EN 1993-1-1/NA:2016-04 (Rumunia)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2019-05 (Singapur)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2015-06 (Szwecja)
-
STN EN 1993-1-1/NA:2015-10 (Słowacja)
-
TKP EN 1993-1-1/NA:2015-04 (Białoruś)
-
UNE EN 1993-1-1/NA:2016-02 (Hiszpania)
-
UNI EN 1993-1-1/NA:2015-08 (Włochy)
Należy przeprowadzić obliczenia odporności ogniowej ze zredukowaną nośnością na podstawie temperatury elementu, wyznaczonej automatycznie w czasie projektowania. Można to określić automatycznie na podstawie różnych krzywych temperatury w programie (standardowa krzywa temperatura-czas, krzywa pożaru zewnętrznego, krzywa węglowodorów). W przypadku innych typów określania temperatury można również ręcznie określić temperaturę, która zostanie zastosowana w obliczeniach. Można to na przykład określić zgodnie z parametryczną krzywą temperatura-czas z normy DIN EN 1991-1-2 lub z protokołu ochrony przeciwpożarowej.