Для сравнения результатов с методом эквивалентных стержней или для создания идентичного предварительного условия учитываются только результаты сечения стены между дверями. Поскольку нагрузка, действующая на соответствующий участок стены от дверных перемычек, сосредоточена в угловой области дверных проемов, здесь возникает (местно) большее осевое усилие, чем в середине сечения стены (см. Рисунок 1).
Метод эквивалентного стержня не учитывал эти местные эффекты, так как они были рассчитаны с «размытой» осевой силой. Для того, чтобы учесть это и в расчете поверхности (чтобы получить одинаковые условия), вводится средняя область, которая «распределяет» внутренние силы на соответствующем сечении стены (см. рисунок 2). Местные напряжения, конечно, учитываются при расчете, и не будут далее объясняться в нашей статье.
Для того, чтобы учесть предварительную деформацию без напряжения (несовершенство) согласно [1] , раздел 5.4.4(2), дополнительный модуль RF-IMP создает предварительно деформированную сетку КЭ из формы потери устойчивости, которая была определена в RF -Устойчивость (см.рисунки 3 и 4). Значение 7,5 мм можно определить по уравнению 5.2 из [1].
Для определения внутренних сил с помощью расчета по методу второго порядка и несовершенства, необходимо в дополнительных опциях загружения или сочетания нагрузок активировать предварительно деформированную сетку КЭ (см.
Таким образом, в результатах расчета, кроме осевых сил, возникают дополнительные изгибающие моменты (см. рисунок 6), которые необходимо учитывать в расчете.
Последующий расчет в модуле RF-LAMINATE дает для участка стены, подверженного потере устойчивости, коэффициент использования 94% (см. рисунок 7). Коэффициент использования, полученный по методу эквивалентных стержней, составляет 144%. Из-за очень низкого коэффициента критической нагрузки, эту разницу нельзя интерпретировать как линейную.
Различия приводят к небольшой, незначительной части дополнительной жесткости, возникающей при анализе плоскостной модели за счет дверных перемычек. Однако основное различие между расчетом с помощью метода эквивалентных стержней и расчетом по теории второго порядка заключается в по-разному применяемых жесткостях. В случае расчета по методу эквивалентных стержней, гибкость рассчитывается с помощью 5-процентных значений жесткости, но в случае расчета по методу второго порядка, расчетные значения рассчитываются с помощью жесткости согласно [1] Глава 2.2.2 и [2] , Глава NCI NA.9.3.3. Однако, [3] , раздел 8.5.1 (2) и [4] , предусматривают, что отдельные конструктивные элементы должны рассчитываться с 5-процентными значениями жесткости, разделенными на частичный коэффициент, а не со значениями для характеристик жесткости. В расчете по методу второго порядка это влияет на дополнительный изгибающий момент, возникающий в результате начальной деформации. Кроме того, предельное расчетное напряжение, рассчитанное по методу эквивалентных стержней непосредственно с kmod, будет меньше, и в то же время, при расчете по методу второго порядка оно почти не изменится [5]. Поэтому жесткость всегда должна быть дополнительно уменьшена на коэффициент модификации kmod согласно [5], раздел E 8.5.1.
Для анализа различных случаев на рисунке 8 упрощенно показано, что это на самом деле означает. Нагрузка уменьшается до тех пор, пока не будет выполнен расчет по методу эквивалентного стержня (Случай 4). Для случаев 1 и 3 расчет на устойчивость выполнялся с внутренними силами в предварительно деформированной модели. В случае 1 жесткость учитывается с расчетными значениями. Случай 2 рассчитывается со значениями жесткости 5-процентных значений, а случай 3 с свойствами жесткости, уменьшенной на kmod. Как было подтверждено в [6] , наилучшее соответствие результата соответствует методу эквивалентного стержня для случая 3. При сравнении важно сравнивать не использование, а максимальную нагрузку. В то время как в случае метода эквивалентных стержней коэффициент использования увеличивается линейно с увеличением нагрузки, в случае расчета по методу второго порядка это происходит нелинейно. Как описано выше, сравнение имеет смысл только в случае 3 и только при максимальных предельных нагрузках; то есть когда расчетное соотношение равно 100%.
Если редукция kmod не учитывается для жесткости, то влияние содержания влаги и продолжительности нагрузки на характеристики жесткости и, следовательно, на определение внутренних сил также не учитывается. Таким образом, расчет с применением kmod меньше чем 1,0 может быть неправильным. Модифицированные жесткости можно учесть для каждого сочетания нагрузок, например, как показано на рисунке 9.
