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.
- 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,ini- 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.
Pracujesz z połączeniami stalowymi? Rozszerzenie Połączenia stalowe dla programu RFEM ułatwia analizę połączeń stalowych za pomocą modelu ES. Modelowanie przebiega całkowicie automatycznie w tle. Proces można jednak kontrolować poprzez proste i wygodne wprowadzanie elementów. Następnie należy wykorzystać naprężenia określone w modelu ES do wymiarowania elementów zgodnie z EN 1993-1-8 (wraz z załącznikami krajowymi).
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.
Ogólne informacje
- Połączenie typu belka-słup: możliwość wykonania zarówno w postaci połączenia belki z półką słupa, jak również w postaci połączenia słupa z półką belki
- Połączenie typu belka-belka: wymiarowanie połączeń belek możliwe zarówno jako połączenia przenoszące moment z blachą czołową, jak i sztywne połączenia nakładkowe
- Możliwość automatycznego eksportu danych modelu i obciążeń z programu RFEM lub RSTAB
- Rozmiary śrub od M12 do M36 z klasami wytrzymałości 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 i 10.9 (o ile dana klasa wytrzymałości jest dostępna w wybranym załączniku krajowym)
- Niemal dowolne rozstawy śrub i odległości od krawędzi (program sprawdza dopuszczalne rozstawy)
- Wzmocnienie belek za pomocą skosów lub usztywnień na górnej i dolnej powierzchni
- Połączenie z blachą czołową wystającą lub niewystającą
- Możliwa jest kombinacja na samo zginanie, samą siłę osiową (styk rozciągany) lub na kombinację siły osiowej i zginania
- Obliczanie sztywności połączeń i sprawdzanie, czy istnieje połączenie przegubowe, półsztywne czy sztywne
Połączenie z blachą czołową w konfiguracji belka-słup
- Połączone belki lub słupy mogą być wzmocnione jednostronnie za pomocą skosów lub też jedno- lub dwustronnie przy użyciu żeber usztywniających
- Szeroki wybór dostępnych usztywnień połączenia (np. pełne lub niekompletne żebra środnika)
- Możliwość zastosowania do dziesięciu śrub w poziomie i czterech śrub w pionie
- Element przyłączany może być profilem dwuteowym o stałym lub zmiennym przekroju
- Wyk. przekroju:
- Nośność połączonej belki (np. nośność blachy środnika przy ścinaniu i rozciąganiu)
- Nośność blachy czołowej belki (np. króciec teowy poddany rozciąganiu)
- Nośność spoin blachy czołowej
- Nośność słupa w obszarze połączenia (np. pas słupa poddany zginaniu - króciec teowy)
- Wszystkie obliczenia są przeprowadzane w oparciu o normę EN 1993-1-8 lub EN 1993-1-1.
Przegubowe połączenie z blachą czołową
- Dwa lub cztery pionowe rzędy śrub i maks. 10 poziomych rzędów śrub
- Łączone belki mogą być wzmocnione za pomocą skosów po jednej stronie lub za pomocą żeber usztywniających po jednej lub obu stronach
- Elementy przyłączane mogą być profilami dwuteowymi o stałym lub zmiennym przekroju
- Wyk. przekroju:
- Nośność łączonych belek (np. nośność blach środnika przy ścinaniu i rozciąganiu)
- Nośność blach czołowych belek (np. króciec teowy poddany rozciąganiu)
- Nośność spoin blach czołowych
- Nośność śrub w blasze czołowej (kombinacja rozciągania i ścinania)
Sztywne połączenie nakładkowe
- W połączeniu z blachą pasów możliwość zastosowania nawet do 10 rzędów śrub
- W przypadku połączenia ze środnikiem i blachą można zastosować do dziesięciu rzędów śrub w kierunku pionowym i poziomym
- Materiał nakładek może być inny niż materiał belek
- Wyk. przekroju:
- Nośność łączonych belek (np. przekrój netto w obszarze rozciągania)
- Nośność blach nakładkowych (np. przekrój netto poddany rozciąganiu)
- Nośność pojedynczych śrub i grup śrub (np. nośność na ścinanie pojedynczej śruby)
- Projektowanie połączeń kolanowych, teowych, krzyżowych i ciągłych połączeń słupów o przekrojach dwuteowych
- Import geometrii i danych obciążenia z programu RFEM/RSTAB lub ręczna specyfikacja połączenia (np. do ponownego obliczenia bez istniejącego modelu w RFEM/RSTAB)
- Połączenia zlicowane z górą lub połączenia z rzędem śrub w przedłużeniu
- Obliczanie dodatnich i ujemnych momentów w połączeniach ramy
- Różne kąty nachylenia prawych i lewych belek poziomych oraz zastosowanie w ramach dachów dwuspadowych i jednospadowych
- Uwzględnienie dodatkowych pasów w belce poziomej, na przykład w przypadku przekrojów o zbieżnym przekroju
- Symetryczne i asymetryczne połączenia teowe lub krzyżowe
- Dwustronne połączenie z różnymi wysokościami przekroju po prawej i lewej stronie
- Automatyczny wstępny projekt rozmieszczenia śrub i wymaganego usztywnienia
- Opcjonalny tryb obliczeń z możliwością definiowania wszystkich rozstawów śrub, spoin i grubości blachy
- Sprawdzenie zdolności do skręcania śrub z możliwością dostosowania wymiarów zastosowanych kluczy
- Klasyfikacja połączeń za pomocą sztywności i obliczanie sztywności sprężystej połączeń uwzględnianych przy określaniu sił wewnętrznych
- Sprawdź do 45 pojedynczych obliczeń (elementów) połączenia
- Automatyczne określanie decydujących sił wewnętrznych dla każdego obliczenia z osobna
- Możliwość wyświetlania grafiki połączeń w trybie renderowania ze specyfikacjami dotyczącymi materiału, grubości blachy, spoin, rozstawu śrub i wszystkich wymiarów konstrukcyjnych
- Zintegrowane i elastycznie rozszerzalne ustawienia załączników krajowych zgodnie z normą EN 1993-1-8
- Automatyczna konwersja sił wewnętrznych z analizy statyczno-wytrzymałościowej na odpowiednie przekroje, również w przypadku mimośrodowych połączeń prętów
- Automatyczne określanie sztywności początkowej Sj,ini połączenia
- Szczegółowa kontrola poprawności wszystkich wymiarów, wraz z podaniem wprowadzanych wartości granicznych (np. dla odległości od krawędzi i rozstawu otworów)
- Możliwość przyłożenia sił ściskających do słupa poprzez kontakt
- Możliwość aktualizacji wysokości przekroju belek poziomych w przypadku połączeń o zmiennym przekroju po zoptymalizowaniu geometrii połączenia w RF-/FRAME-JOINT Pro
RF-/FRAME-JOINT Pro przeprowadza następujące obliczenia według EN 1993-1-8 lub DIN 18800:
- Płyta czołowa belki i półka słupa według teorii przegubu plastycznego
- Sworznie dla rozciągania (wraz z siłami kontaktowymi)
- Sworznie dla ścinania
- Wprowadzanie siły rozciągającej w środniku słupa i środniku belki
- Obliczanie wyboczenia dla płyty wachlarzowej
- Obliczanie ścinania dla płyty wachlarzowej
- Wprowadzanie siły ściskającej w środniku słupa oraz obliczanie wyboczenia dla płyty środnika
- W razie potrzeby:
- Obliczanie usztywnienia poprzecznego
- usztywnienie w środniku
- Wzmocnienie środnika dodatkową blachą
- Wprowadzanie siły ściskającej w belce poziomej
- Projektowanie spoin
- 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)