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,iniWymiarowanie prętów stalowych formowanych na zimno zgodnie z AISI S100-16/CSA S136-16 jest dostępne w RFEM 6. Dostęp do obliczeń można uzyskać, wybierając normy „AISC 360” lub „CSA S16” w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych. Następnie dla obliczeń elementów formowanych na zimno automatycznie wybierane jest „AISI S100” lub „CSA S136”.
Do obliczania sprężystego obciążenia wyboczeniowego pręta program RFEM stosuje metodę DSM. Bezpośrednia metoda wytrzymałości oferuje dwa typy rozwiązań, numeryczne (metoda pasm skończonych) i analityczne (specyfikacja). Krzywą charakterystyczną (sygnaturę) FSM i kształty wyboczenia można wyświetlić w oknie dialogowym Przekroje.
Rozszerzenie 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)
- 002567
- Ogólne informacje
- Projektowanie konstrukcji stalowych RFEM 6
- Projektowanie konstrukcji stalowych RSTAB 9
Nowe przekroje stalowe zgodnie z najnowszą instrukcją CISC (12 wydanie) są dostępne w programie RFEM 6. Przekroje są wymienione w bibliotece Znormalizowane. W filtrze należy wybrać region „Kanada”, a normę „CISC 12”. Alternatywnie nazwę przekroju można wprowadzić bezpośrednio w polu wyszukiwania znajdującym się w dolnej części okna dialogowego.
- 002089
- Ogólne informacje
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RFEM 6
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RSTAB 9
- 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
- Pełna integracja z RFEM i RSTAB
- 002090
- Ogólne informacje
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RFEM 6
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RSTAB 9
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.
- 002401
- Ogólne informacje
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RFEM 6
- Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) RSTAB 9
- Funkcję skręcania skrępowanego można aktywować lub dezaktywować w zakładce Rozszerzenia w Danych podstawowych modelu.
- Po aktywowaniu rozszerzenia interfejs użytkownika w programie RFEM zostaje rozszerzony o nowe wpisy w nawigatorze, tabelach i oknach dialogowych.
Obciążenia wiatrem również nie stanowią problemu w obliczeniach. Obciążenia wiatrem mogą być generowane automatycznie jako obciążenia prętowe lub obciążenia powierzchniowe (RFEM) na następujących elementach konstrukcyjnych:
- Ściany pionowe
- Dachy płaskie
- Dachy jednospadowe
- Dachy dwuspadowe/korytowe
- Ściany pionowe z dachem dwuspadowym
- Ściany pionowe z dachem płaskim/jednospadowym
Dostępne są następujące normy:
-
EN 1991-1-4 (wraz z załącznikami krajowymi)
-
ASCE 7
-
CTE DB-SE-AE
-
GB 50009
Czy Twoje konstrukcje również muszą wytrzymać opady śniegu? Za pomocą Kreatora obciążeń śniegiem można generować obciążenia śniegiem jako obciążenia prętowe lub powierzchniowe.
Dostępne są poniższe normy:
-
EN 1991-1-3 (wraz z załącznikami krajowymi)
-
ASCE 7
-
NBC
-
SIA 261
-
CTE DB-SE-AE
-
GB 50009
-
IS 875
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.
Pierwsze okno wyników pokazuje maksymalne stopnie wykorzystania wraz z odpowiednim wykorzystaniem dla każdego obliczanego przypadku obciążenia, kombinacji obciążeń lub kombinacji wyników.
W pozostałych oknach wyników wyświetlane są wszystkie szczegółowe wyniki posortowane według określonego tematu w rozwijanych menu. Wszystkie wyniki pośrednie wzdłuż prętów można wyświetlić w dowolnym miejscu. W ten sposób można łatwo prześledzić, w jaki sposób moduł przeprowadził poszczególne obliczenia.
Pełne dane modułu stanowią część protokołu wydruku programu RFEM/RSTAB. Zawartość i zakres protokołu można wybrać indywidualnie dla poszczególnych obliczeń.
Najpierw należy zdecydować, czy obliczenia mają być przeprowadzone zgodnie z ASD czy LRFD. Następnie można wprowadzić przypadki obciążeń, kombinacje obciążeń i kombinacje wyników, które mają zostać obliczone. Kombinacje obciążeń zgodnie z ASCE 7 można generować ręcznie lub automatycznie w programie RFEM/RSTAB.
W kolejnych krokach można dostosować wstępne ustawienia bocznych podpór pośrednich, długości efektywnych i innych parametrów obliczeniowych specyficznych dla normy, takich jak współczynnik modyfikacjiCb dla zwichrzenia lub współczynnika niezrealizowanego nośności. W przypadku prętów ciągłych można zdefiniować indywidualne warunki podparcia i mimośrody każdego węzła pośredniego pojedynczych prętów. Specjalne narzędzie dla analizy MES, które działa w tle, określa obciążenia krytyczne oraz momenty wymagane dla analizy stateczności.
W połączeniu z programem RFEM/RSTAB, możliwe jest zastosowanie metody analizy bezpośredniej z uwzględnieniem wpływu obliczeń ogólnych zgodnie z teorią drugiego rzędu. W ten sposób unika się stosowania specjalnych współczynników powiększenia.
- Wymiarowanie prętów i zbiorów prętów dla rozciągania, ściskania, zginania, ścinania, kombinacji sił wewnętrznych i skręcania
- Analiza stateczności dla wyboczenia i zwichrzenia
- Automatyczne określanie krytycznych obciążeń wyboczeniowych i krytycznych momentów wyboczeniowych dla ogólnych obciążeń i warunków podparcia za pomocą specjalnego programu MES (analizy wartości własnych) zintegrowanego w module
- Alternatywne obliczenia analityczne krytycznego momentu wyboczeniowego dla sytuacji standardowych
- Możliwość zastosowania oddzielnych podpór bocznych do belek i prętów ciągłych
- Automatyczna klasyfikacja przekrojów (zwarty, niezwarty, smukły)
- Obliczenia w stanie granicznym użytkowalności (ugięcie)
- Optymalizacja przekroju
- Szeroki wybór dostępnych przekrojów, takich jak np. dwuteowniki walcowane; ceowniki; teowniki; kątowniki; profile zamknięte prostokątne i okrągłe; pręty okrągłe; przekroje symetryczne i niesymetryczne, parametryczne przekroje dwuteowe, teowe, kątowniki; podwójne kątowniki
- Przejrzyste okna wprowadzania i wyników
- Szczegółowa dokumentacja wyników wraz z odniesieniami do równań obliczeniowych z zastosowanej normy
- Różne opcje filtrowania i sortowania wyników, w tym listy wyników według prętów, przekrojów i położenia x, przypadków obciążeń, kombinacji obciążeń i kombinacji wyników
- Tabela wyników dla smukłości pręta i głównych sił wewnętrznych
- Wykaz części z parametrami masy i masy
- Pełna integracja z programem RFEM/RSTAB
- Jednostki metryczne i anglosaskie
- Stosuje się do prętów zdefiniowanych jako zbiory prętów
- Oddzielny solwer uwzględniający 7 kierunków deformacji (ux , uy, uz, φx, φy, φz, ω ) lub 8 sił wewnętrznych (N, Vu, Vv, Mt, pri, Mt, s, Mu, Mv,M )
- Projektowanie nieliniowe według analizy drugiego rzędu
- Wprowadzanie imperfekcji
- Obliczanie współczynników obciążenia krytycznego i postaci wyboczenia oraz ich wizualizacja (wraz z skręcaniem skrępowanym)
- Integracja z wymiarowaniem prętów w modułach dodatkowych RF-/STEEL AISC i RF-/STEEL EC3
- Dostępne dla wszystkich przekrojów stalowych cienkościennych
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.
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.
Pierwsza tabela przedstawia maksymalne stopnie wykorzystania wraz z odpowiednim wykorzystaniem dla każdego obliczanego przypadku, grupy i kombinacji obciążeń.
Kolejne tabele pokazują wszystkie szczegółowe wyniki posegregowane według określonych kryteriów w rozwijanych elementach menu. Wszystkie wyniki pośrednie wzdłuż prętów można wyświetlić w dowolnym miejscu. W ten sposób można łatwo prześledzić, jak w module zostały przeprowadzone poszczególne obliczenia.
Pełne dane modułu stanowią część protokołu wydruku programu RFEM/RSTAB. Użytkownik może dostosować zawartość protokołu i żądany zakres wyników dla poszczególnych warunków projektowych.
Dane dotyczące materiałów, obciążeń i kombinacji obciążeń muszą zostać wprowadzone w programie RFEM/RSTAB zgodnie z założeniami obliczeniowymi opisanymi w GB 50017. Biblioteka materiałów programu RFEM/RSTAB zawiera już odpowiednie materiały.
W module RF-/STEEL GB wybiera się najpierw pręty i zbiory prętów, które mają zostać obliczone, a także przypadki obciążeń, kombinacje obciążeń i kombinacje wyników.
W kolejnych oknach wprowadzania można dostosować wstępnie zdefiniowane ustawienia bocznych podpór pośrednich i długości efektywnych. Ustawienie to jest następnie wykorzystywane przez program do określenia obciążeń i momentów krytycznych wymaganych do analizy stateczności w takich sytuacjach.
- Obliczenia na rozciąganie, ściskanie, zginanie, ścinanie i kombinację sił wewnętrznych
- Analiza stateczności dla wyboczenia giętnego i zwichrzenia
- Automatyczne określanie krytycznych obciążeń wyboczeniowych i współczynników stateczności dla zwichrzenia zgodnie z Załącznikiem B
- Możliwość zastosowania oddzielnych podpór bocznych do belek
- Automatyczna analiza stateczności lokalnej i sprawdzenie kryteriów projektowania plastycznego przekroju
- Analiza deformacji (użytkowalność)
- Optymalizacja przekroju
- Szeroki wybór przekrojów, takich jak dwuteowniki walcowane, ceowniki, przekroje zamknięte prostokątne, kątowniki, teowniki. Przekroje spawane: Dwuteowe (symetryczne i asymetryczne względem mocnej osi), ceowniki (symetryczne względem mocnej osi), prostokątne przekroje zamknięte (symetryczne i asymetryczne względem mocnej osi), kątowniki, rury okrągłe i pręty okrągłe
- Przejrzyście ułożone tabele wyników
- Szczegółowa dokumentacja wyników wraz z odniesieniami do równań obliczeniowych z zastosowanej normy
- Różne opcje filtrowania i sortowania wyników, w tym wyświetlanie wyników według prętów, przekrojów, położenia x lub przypadków obciążenia, kombinacji obciążeń i kombinacji wyników
- Tabela wyników dla smukłości pręta i głównych sił wewnętrznych
- Wykaz części z parametrami masy i masy
- Pełna integracja z programem RFEM/RSTAB
Obliczone naprężenia i osiadania są wyświetlane w oknach wyników. Ponadto istnieje możliwość oceny wyników w sposób graficzny. Grafika przedstawia położenie i układ warstw próbek gruntu w celu wyjaśnienia wyników.
Współczynniki podłoża sprężystego wyświetlane są w końcowym oknie wyników. Możliwa jest również ocena graficzna.
Współczynniki podłoża sprężystego są obliczane nieliniową metodą iteracyjną. Moduł określa współczynniki podłoża sprężystego dla każdego elementu z osobna. Są one zależne od odkształcenia.
Warstwy gruntu definiowane są w przejrzystym oknie wprowadzania danych. Biblioteka z możliwością rozszerzania ułatwia wybór właściwości gruntu.
Sprężystość można zdefiniować za pomocą modułu sztywności lub modułu sprężystości ze współczynnikiem Poissona. Istnieje możliwość zdefiniowania dowolnej liczby warstw gruntu. Warstwy można przydzielić do budynku graficznie lub poprzez wprowadzenie odpowiednich współrzędnych.
- Realistyczne odwzorowanie interakcji między budynkiem a gruntem
- Biblioteka parametrów gruntowych z możliwością rozszerzania
- Możliwość uwzględniania wielu próbek gruntu z różnych lokalizacji, także poza obrysem budynku
- Uwzględnienie zwierciadła wody gruntowej oraz efektów ubocznych spowodowanych wykopem i zbryleniem najniższej warstwy gruntu
- Określanie współczynników podłoża sprężystego
- Określanie i przedstawianie wykresów naprężeń oraz osiadań w punktach rastru
Obciążenia śniegiem mogą być generowane jako obciążenia prętów na dachach płaskich / jednospadowych i dachach dwuspadowych.
Dodatkowe obciążenia śniegiem takie jak obciążenia śniegiem naniesionym, nasypem śnieżnym i barierkami przeciwśniegowymi mogą zostać również uwzględnione.
Dostępne są poniższe normy:
-
EN 1991-1-3 (wraz z załącznikami krajowymi)
-
DIN 1055-5
-
CTE DB-SE-AE
-
ASCE/SEI 7-16