SHAPE-THIN - Charakterystyki przekrojów cienkościennych i profili zimnogiętych

Funkcje

• Modelowanie przekroju za pomocą elementów, profili, łuków i elementów punktowych
• Rozszerzalna biblioteka właściwości materiałów, granic plastyczności i naprężeń granicznych
• Właściwości przekroju przekrojów otwartych, zamkniętych lub niepołączonych
• Efektywne właściwości przekrojów wykonanych z różnych materiałów
• Określanie naprężeń w spoinach pachwinowych
• Analiza naprężeń wraz z obliczaniem skręcania swobodnego i skrępowanego
• Kontrola współczynników c/t
• Efektywne przekroje według
  • EN 1993-1-5 (w tym usztywnione płyty wyboczeniowe zgodnie z sekcją 4.5)
  • EN 1993-1-3
  • EN 1999-1-1
  • DIN 18800-2
• Klasyfikacja według
  • EN 1993-1-1
  • EN 1999-1-1
• Interfejs z MS Excel do importu i eksportu tabel
• Protokół wydruku

Charakterystyki przekroju i naprężenia

SHAPE-THIN określa charakterystyki przekroju i naprężenia dla przekrojów otwartych, zamkniętych, połączonych i niepołączonych.

• Pole przekroju A
• Pole ścinane A_y, A_z, A_u i A_v
• Położenie środka ciężkości y_S, z_S
• Momenty obszaru 2. Stopień I_y , I_z , I_yz , I_u , I_v , I_p , I_{p , M}
• Promienie bezwładności i_y, i_z, i_yz, i_u, i_v, i_p, i_p,M
• Nachylenie osi głównej α
• Ciężar przekroju G
• Średnica przekroju U
• Momenty skręcające 2. Klasy I_T , I_{T , St.Venant} , I_{T, Bredt} , I_{T s .}
• Położenie środka ścinania y_M, z_M
• Nośności na skrępowanie I_{ω, S} , I_{ω, M} lub I_{ω, D} dla wiązanej osi skrętnej
• Max/min moduł przekroju_Wy , W_z , W_u , W_v , W_{ω, M} ze wskazaniem położenia
• Promienie przekroju r_u, r_v, r_M,u, r_M,v
• Współczynnik zaniku λ_M

• Siła osiowa N_pl,d
• Siły tnące V_pl,y,d, V_pl,z,d, V_pl,u,d, V_pl,v,d
• Momenty zginające M_pl,y,d, M_pl,z,d, M_pl,u,d, M_pl,v,d
• Moduły przekroju Z_y, Z_z, Z_u, Z_v
• Pola ścinania A_pl,y, A_pl,z, A_pl,u, A_pl,v
• Położenie osi powierzchni f_u, f_v
• Wyświetlanie elipsy bezwładności

• Momenty statyczne pola Q_u, Q_v, Q_y, Q_z z położeniem maksimum i określeniem przebiegu ścinania
• Współrzędne skręcane_M
• Momenty powierzchniowe (powierzchnie deplanacyjne) S_{ω, M}
• Pola komórek A_m zamkniętych przekrojów

• Naprężenia normalne σ_x wynikające z siły osiowej, momentów zginających i dwumomentu deplanacyjnego
• Naprężenia styczne τ od sił tnących oraz od pierwotnych i wtórnych momentów skręcających
• Naprężenia równoważne σ_v z regulowanym współczynnikiem dla naprężeń ścinających
• Stopnie wykorzystania odniesione do naprężeń granicznych
• Naprężenia dla krawędzi lub osi elementu
• Naprężenia w spoinach pachwinowych

• Charakterystyki przekrojów niepołączonych (rdzeń budynku wysokościowego, przekroje złożone)
• Siły tnące wywołane zginaniem i skręcaniem

• Obliczenia plastyczne z określeniem współczynnika rozszerzenia α_pl
• Sprawdzenie stosunków c/t zgodnie z metodami obliczeń el-el, el-pl lub pl-pl zgodnie z DIN 18800

Profile formowane na zimno

SHAPE-THIN określa przekroje efektywne zgodnie z EN 1993-1-3 i EN 1993-1-5 dla profili formowanych na zimno. Opcjonalnie można sprawdzić warunki geometryczne pod kątem możliwości zastosowania normy określonej w EN 1993-1-3, sekcja 5.2.

Skutki wyboczenia płyt są uwzględniane zgodnie z metodą zredukowanych szerokości, a możliwe wyboczenie usztywnień (niestateczność) jest brane pod uwagę dla przekrojów usztywnionych zgodnie z EN 1993-1-3, Rozdział 5.5.

W celu zoptymalizowania przekroju efektywnego, opcjonalnie można przeprowadzić obliczenia iteracyjne.

Przekroje efektywne można wyświetlić w postaci graficznej.

Więcej informacji na temat wymiarowania przekrojów zimnogiętych w modułach SHAPE-THIN i RF-/STEEL znajduje się w artykule technicznym "Wymiarowanie przekrojów ceowych cienkościennych według EN 1993-1-3":

Wprowadzanie danych

SHAPE-THIN posiada obszerną bibliotekę przekrojów walcowanych i parametryzowanych. Mogą one być łączone lub uzupełniane o nowe elementy. Istnieje możliwość modelowania przekroju składającego się z różnych materiałów.

Narzędzia i funkcje graficzne umożliwiają modelowanie złożonych kształtów przekrojów w sposób typowy dla programów CAD. W oknie graficznym można wprowadzić elementy punktowe, spoiny pachwinowe, łuki, sparametryzowane przekroje prostokątne i okrągłe, elipsy, łuki eliptyczne, parabolę, hiperbolę, splajn i NURBS. Alternatywnie można zaimportować plik DXF, który stanowi podstawę do dalszego modelowania. Podczas modelowania można użyć także linii pomocniczych.

Ponadto, sparametryzowane wprowadzanie danych umożliwia wprowadzanie danych modelu i obciążeń w określony sposób, tak aby były one zależne od określonych zmiennych.

Elementy można graficznie podzielić lub przydzielić do innych obiektów. SHAPE-THIN automatycznie dzieli elementy i zapewnia nieprzerwany przepływ ścinający poprzez wprowadzenie elementów zerowych. W przypadku elementów zerowych można zdefiniować określoną grubość, aby kontrolować przenoszenie ścinania.

Obliczenia

SHAPE-THIN określa wszystkie odpowiednie charakterystyki przekroju, wraz z plastycznymi siłami granicznymi i momentami. Nakładające się powierzchnie są uwzględniane w sposób realistyczny. Dla przekrojów utworzonych z różnych materiałów, SHAPE-THIN określa idealne charakterystyki przekroju w odniesieniu do materiału referencyjnego.

Oprócz analizy naprężeń w stanie sprężystym, można prowadzić również obliczenia w stanie plastycznym, zawierające interakcję sił wewnętrznych dla różnorodnych kształtów przekroju. Obliczenia interakcji plastycznej prowadzane są według metody Simplex. Podczas analizy naprężeń można wybrać różne teorie (Tresca lub von Mises).

SHAPE-THIN przeprowadza klasyfikację przekroju zgodnie z EN 1993-1-1 i EN 1999-1-1. W przypadku przekrojów stalowych o przekroju 4, program określa szerokości efektywne dla płyt usztywnionych lub nieusztywnionych, zgodnie z EN 1993-1-1 i EN 1993-1-5. W przypadku przekrojów aluminiowych o przekroju klasy 4, program oblicza grubości efektywne zgodnie z EN 1999-1-1.

Opcjonalnie SHAPE-THIN sprawdza wartości graniczne c/t zgodnie z metodami obliczeniowymi el-el, el-pl lub pl-pl zgodnie z DIN 18800. Przekrój jest klasyfikowany według danej kombinacji sił wewnętrznych.

Wyniki

Wszystkie wyniki można wyświetlać numerycznie i graficznie. W przypadku wizualizacji wyników, narzędzia wyboru pozwalają na ich szczegółową ocenę.

Protokół wydruku jest zgodny z wysokimi standardami oprogramowania AES - RFEM i oprogramowania do analizy i wymiarowania konstrukcji szkieletowych RSTAB. Modyfikacje przekroju aktualizowane są automatycznie.