SHAPE-THIN - Charakterystyki przekrojów cienkościennych i profili zimnogiętych

Funkcje

• Modelowanie przekroju za pomocą elementów, profili, łuków i elementów punktowych
• Biblioteka właściwości materiałów, granic plastyczności i naprężeń granicznych, którą użytkownik może rozbudowywać
• Właściwości przekrojów otwartych, zamkniętych i niepołączonych
• Efektywne właściwości przekrojów wykonanych z różnych materiałów
• Określanie naprężeń w spoinach pachwinowych
• Analiza naprężeń wraz z obliczaniem skręcania swobodnego i skrępowanego
• Sprawdzanie stosunków (c/t)
• Przekroje efektywne według
  • EN 1993-1-5 (w tym płyty usztywnione zgodnie z rozdziałem 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 służący do importu i eksportu tabel
• Raport

Charakterystyki przekroju i naprężenia

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

• parametry przekroju
  • Pole przekroju A
  • Pole ścinane A_y, A_z, A_u i A_v
  • Położenie środka ciężkości y_S, z_S
  • momenty pola 2 stopnie 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, ip,M
  • Nachylenie osi głównych α
  • Ciężar przekroju G
  • Średnica przekroju U
  • momenty bezwładności przy skręcaniu stopnie_{IT , IT , IT,St.Venant,} IT,_Bredt, IT_,s
  • Położenie środka ścinania y_M, z_M
  • Stałe deplanacji I_ω,S, I_ω,M or I_ω,D dla utwierdzenia bocznego
  • Max/min moduły przekroju S_y, S_z, S_u, S_v, S_ω,M z położeniami
  • Promienie przekroju r_u, r_v, r_M,u, r_M,v
  • Współczynnik redukcyjny λ_M
• Plastyczne charakterystyki przekroju

• 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 wycinkowe ω_M
• momenty bezwładności (wycinkowe powierzchnie) S_ω,M
• Pola komórek Am zamkniętych przekrojów

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

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.

Efekty miejscowego wyboczenia płyty są uwzględniane zgodnie z metodą zmniejszonej szerokości, a ewentualne wyboczenie usztywnień (niestateczność) jest uwzględniane w przypadku 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 mogą być wyświetlane i analizowane w postaci numerycznej i graficznej. W przypadku wizualizacji wyników, narzędzia wyboru pozwalają na ich szczegółową ocenę.

Protokół wydruku jest zgodny z wysokimi normami RFEM i 8/co-to jest -rstab RSTAB. Modyfikacje przekroju aktualizowane są automatycznie.