3601x

2018-01-16

Силы в шурупах соединения главной и второстепенной балки

Модуль RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber позволит вам выполнить расчет соединений второстепенной балки с главной балкой. В нашей статье объяснен расчет сил в шурупах второстепенной балки, соединенной с жесткой на кручение главной балкой.

Система

Согласно определению значений сил в шурупах расчет возможен только в основной плоскости пары шурупов. Силы в другой плоскости шурупа модуль не учитывает. Таким образом, при наличии внутренних сил V_y и V_z учитывается только выбранная плоскость (как правило V_z). При этом в модуле можно выбрать плоскость соединения (рисунок 02).

Плоскость соединения

В нашем примере зададим двухосный изгиб, чтобы показать соответствующий способ расчета. В пространственной системе неизбежно возникнут силы в направлении y и z. Falls diese Kräfte zu groß werden, kann als konservative Abschätzung eine Interaktion mit

s q r t {m a t h r m V}_{} m a t h r m z ² {m a t h r m V}_{} m a t h r m y ²

Формула 1

durchgeführt werden.

Система

Главная балка = 14/26 GL24c
Второстепенная балка = 10/16 C24
Пролет главной балки = 5 м
Пролет второстепенной балки = 3 м
Нагрузка z = 2,2 кН/м (собственный вес по умолчанию)
Нагрузка y = 1,0 кН/м
Сила сдвига в присоединенном стержне Vz = 3,38 кН
Сила сдвига в присоединенном стержне Vy = 1,13 кН
Угол ввинчивания шурупов друг к другу = 45°
LDC постоянный

Расчет шурупов

В дополнительном модуле для соединения главной балки с второстепенной выберем тип соединения 2. Затем выберем узлы соединения и зададим нагрузки. Общую информацию о вводе данных можно найти в руководстве пользователя к модулю. В окне Геометрия выберем для задания первого расчета плоскость соединения x‑z.

Тип соединения 2

Несущая способность шурупа задается вручную согласно [1].

\begin{array}{l} f_{ax, k} = 0, 52 \cdot \emptyset^{- 0, 5} \cdot l_{ef}^{- 0, 1} \cdot ρ_{k}^{0, 8} = 0, 52 \cdot 8 {mm}^{- 0, 5} \cdot 90 {mm}^{- 0, 1} \cdot 350^{0, 8} = 11, 27 N / {mm}^{2} \\ F_{ax, Rk} = \frac{n_{ef} \cdot f_{ax, k} \cdot d \cdot l_{ef} \cdot k_{d}}{1, 2 \cos^{2} α \sin^{2} α} = \frac{11, 27 \cdot 8 mm \cdot 90 mm \cdot 1}{1, 2 \cos^{2} 30 \sin^{2} 30} = 7, 96 kN \\ f_{tens, k} = 20 kN \\ f_{c, k} = 50 kN \end{array}

Формула 2

Für weitere Angaben hinsichtlich der Geometrie wird wiederum auf das Handbuch verwiesen.

Проектирование

Далее показан расчет сил в шурупах. В программе расчет выполняется по внутренним расчетным номерам 4103 и 4104.

Сила в шурупах в плоскости x‑z:

\begin{array}{l} F_{def} = \cos (α N_{def}) \cdot N \cos (α V_{def}) \cdot V = 0 \cos 45 ° \cdot 3, 38 = 2, 39 kN \\ F_{con} = \cos (α N_{con}) \cdot N \cos (α V_{con}) \cdot V = 0 \cos 45 ° \cdot 3, 38 = 2, 39 kN \end{array}

Формула 3

Kräfte je Schraube in x-z-Ebene

Расчет:

F_{ax, Rd} = \frac{0, 6 \cdot 7, 96}{1, 3} = 3, 67 kN \to \frac{2, 39}{3, 67} = 0, 65

Формула 4

Коэффициент использования = 65%.

Сила в шурупах в плоскости x-y:
Учитывая двухосный изгиб, расположим пару шурупов в плоскости, повернутой на 90°, и выполним для нее расчет.

\begin{array}{l} F_{def} = \cos (α N_{def}) \cdot N \cos (α V_{def}) \cdot V = 0 \cos 45 ° \cdot 1, 13 = 0, 80 kN \\ F_{con} = \cos (α N_{con}) \cdot N \cos (α V_{con}) \cdot V = 0 \cos 45 ° \cdot 1, 13 = 0, 80 kN \end{array}

Формула 5

Расчет в плоскости x-y:
Диаметр поменяем на 6 мм, а длину болта на 140 мм. Таким образом, получим немного иную несущую способность. Расчет несущей способности заново не приводим.

F_{ax, Rd} = \frac{0, 6 \cdot 5, 5}{1, 3} = 2, 53 kN \to \frac{0, 8}{2, 53} = 0, 31

Формула 6

Коэффициент использования = 31%.

Взаимодействие:

η_{ges} = \sqrt{0, 65^{2} 0, 31^{2}} = 0, 72

Формула 7

Заключение

Ручная суперпозиция позволяет в двух случаях в модуле RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber учесть двухосный изгиб. Осевая несущая способность и сопротивление выдёргиванию при этом учитываются только в соответствующей плоскости.

Литература

[1]	Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций - Часть 1‑1: Общее - Общие правила и правила для надземных сооружений; DIN EN 1995‑1‑1:2010‑12

Автор

Г-н Кун отвечает за разработку продуктов для деревянных конструкций и оказывает техническую поддержку нашим клиентам.

Скачивания

Модель в программе RFEM

636 KB

У вас есть какие-нибудь вопросы?

События

2024-11-20

Онлайн-тренинги

Rfem 6 | Студенты | Основы расчёта деревянных конструкций

Видеоролики

Программа RFEM 6 для студентов | Основы расчёта деревянных конструкций

Событие

Программа RFEM 6 для студентов | Основы расчёта деревянных конструкций | 29 ноября 2023 г.

Длина: 01:08:02 min

FAQ 005511 | Что дает каждая опция в разделе «Расчет на кручение» в разделе «Прочность» ...

FAQ

FAQ 005511 | Что дает каждая опция в разделе «Расчет на кручение» в разделе «Прочность» ...

Длина: 00:00:16 min

FAQ

Часто задаваемые вопросы 005494 | Как смоделировать деревянную балку с усилением на обеих сторонах? (стык)

Длина: 00:01:22 min

Функции продукта

Расчёт поверхностей на огнестойкость по нормам EN 1995, SIA 265, NDS и CSA O86

Длина: 00:00:56 min

Событие

Вебинар | Расчёт деревянных перекрытий в RFEM 6

Длина: 00:00:00 min

Событие

Программа RFEM 6 для студентов | Основы расчёта деревянных конструкций | 29 ноября 2023 г.

Длина: 00:00:00 min

Функции продукта

Оптимизация сечений

Длина: 00:00:56 min

FAQ

Часто задаваемые вопросы 005410 | Как в объявлении о расчете деревянных конструкций рассчитывается эквивалентный размер круглого сечения ...

Длина: 00:00:28 min

Событие

Вебинар | Введение в RFEM 6 и RSTAB 9 | Часть 2: Комбинаторика, расчёт, документация

Длина: 00:00:00 min

Плейлист

Модели для скачивания

453x

95x

Деревянный каркас

Модель 004809 | Здание из кросс-ламинированной древесины

389x

57x

Здание из кросс-ламинированной древесины

219x

26x

Деревянная плита

Модель 004717 | Перекрытие с линейными высвобождениями

271x

29x

Перекрытие с линейными высвобождениями

Модель 004707 | Административное здание муниципалитета Муниципальные услуги Кирххайма суб Тек

284x

Административное здание из деревянной конструкции с железобетонными элементами

497x

Промышленный комплекс «Capannone Ingenieurbüro» Siegrist Igor Карпентерия

473x

51x

Стропильная ферма

Модель 004605 | Деревянно-бетонное здание

494x

59x

Деревянно-бетонное здание

Модель 004601 | Деревянный цокольный этаж

686x

54x

Деревянная база колонны

Статьи из базы знаний

Einfluss der Einwirkungsdauer auf den Bemessungswert der Festigkeit

Кроме определения значений нагрузок, в расчете деревянных конструкций необходимо учесть особенности сочетаемости нагрузок. В отличие от металлоконструкций, у которых наибольшее нагружение включает в себя все неблагоприятные воздействия на конструкцию, у деревянных конструкций значения прочности зависят от продолжительности нагружения и влажности древесины. Кроме того, особые характеристики нужно учитывать и в расчете на предельное состояние по пригодности к эксплуатации. Какое влияние это оказывает на расчет деревянных конструкций и как выполнить расчет в программах RSTAB и RFEM поясняется в данной статье.

Узнать больше

Узнать больше

КБ 001848 | Расчет деревянных колонн по норме NDS 2018 в RFEM 6

С помощью аддона Timber Design можно рассчитать деревянные колонны по методу ASD, принятому в 2018 году. С точки зрения безопасности и проектирования конструкций всегда очень важен точный расчёт прочности на сжатие и поправочных коэффициентов для деревянных стержней. В следующей статье будет проверяться максимальная критическая прочность на потерю устойчивости, рассчитанная с помощью аддона Timber Design, с помощью пошаговых аналитических уравнений в соответствии со стандартом NDS 2018, включая поправочные коэффициенты на сжатие, скорректированное расчетное значение сжатия и окончательное расчетное соотношение.

Узнать больше

КБ 001825 | Веб-сервис и API для расчёта стадий строительства

При расчёте обычных конструкций, ввод данных зачастую не сложен, но занимает много времени. Экономьте своё драгоценное время с помощью автоматизированного ввода данных. В данном случае стоит задача рассмотреть этажи дома как отдельные стадии строительства. Ввод данных должен осуществляться с помощью программы на C #, чтобы пользователю не приходилось вводить элементы отдельных этажей вручную.

Узнать больше

Kräfte je Schraube in x-z-Ebene

Auswahl des Kriechbeiwertes

Плита из поперечно-клеёной древесины с точечными опорами и деформацией в RFEM 6 | © ATP Architects Ingenieure

Деревянная конструкция смотровой башни

Это изображение показывает пользовательский интерфейс программного обеспечения RFEM 6, которое используется для расчёта и проектирования конструкций. In the main area of the interface, there is a complex 3D model of a timber structure, presented in two different styles: before and after the deformation.

Общая деформация - положение деревянной конструкции до и после действия ветровых сил в RFEM 6 | узловая шляпа Knies в Рапперсвиле, Швейцария © Ghisleni Partner AG

Общая деформация деревянной конструкции под действием ветровых нагрузок в RFEM 6 | узловая шляпа Knies в Рапперсвиле, Швейцария © Ghisleni Partner AG

Функции продуктов

Характеристики 002792 | Деревянный панельный элемент

Тип толщины «Балочная панель» позволяет моделировать элементы деревянных панелей в 3D-пространстве. Вы просто задаёте геометрию поверхности, и элементы деревянной панели создаются с использованием внутренней конструкции стержень-поверхность, включая моделирование гибкости соединений.

K пояснительному видео

Узнать больше

Характеристики 002785 | Расчет поверхностей на огнестойкость по норме EN 1995 и SIA 265

У вас есть возможность выполнить расчёт поверхностей на огнестойкость методом приведённого сечения. Редукция применяется по всей толщине поверхности. Можно выполнить расчётные проверки для всех древесных материалов, которые допустимы к расчёту.

Для поперечно-клеёной древесины, в зависимости от типа клея, можно выбрать, возможно ли отпадение отдельных частей обугленного слоя и можно ли ожидать повышенного обугливания в определенных участках слоя.

Узнать больше

Функция 002615 | Конструкции из поперечно-клеёной древесины для США, Канады и Швейцарии

В базе данных многослойных конструкций доступны следующие производители поперечно-клеёной древесины:

Binderholz (США)
KLH (США, Канада)
Calle buck (США, Канада)
Nordic Structures (США, Канада)
Массивная древесина Mercer
SmartLam
Sterling Structural
Конструкции перечислены в Lignatec Edition 32 «Поперечно-клеёная древесина швейцарского производства».

При импорте конструкции из базы данных многослойных конструкций все соответствующие параметры переносятся автоматически. База данных постоянно расширяется.

Узнать больше

Аддон Расчёт деревянных конструкций для RFEM 6/RSTAB 9 является многоцелевым и сочетает в себе большое количество дополнительных элементов. [*S16332764*] Аддон для расчета деревянных конструкций для RFEM 6

Узнать больше

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какой расчет выполняется для конфигурации прочности NDS «Расчет на кручение»?

Какие программные продукты Dlubal вы порекомендуете для расчёта и проектирования конструкций, особенно деревянных?

Как смоделировать деревянную балку с усилением на обеих сторонах? (склейка)

Как с помощью ячеек в RFEM 6 или RSTAB 9 создать нагрузку на площадь на стержни?

Какие программы мне нужны для расчета ламинированных и многослойных конструкций или кросс-ламинированной древесины (CLT)?

Какие программы Dlubal можно использовать для проектирования и расчета деревянных конструкций?

Проекты заказчиков

Gymnase de Metz как витрина инженерной мысли и устойчивого развития в современном строительстве, Мец, Франция

Складское здание Siegrist Igor Carpenteria в Маджиа, Швейцария

Административное здание муниципалитета Кирххайм-sub-Teck (рендеринг) | ©MEDYA 4D GmbH

Административное здание муниципалитета Муниципальные услуги Кирххайма суб Тек

Новый концертный зал в Ла‑Рош‑сюр‑Йон, Франция

Деревянная кровля со складчатыми пластинами в городе Аноэта, Испания

Беседка в парке Монбижу в Берне, Швейцария

Мост короля Людвига, Кемпен | © Konstruktionsgruppe Bauen AG

Мост короля Людовика в Кемптене, Германия

Демонстрационный объект Moritzplatz, Аугсбург

Малогабаритный жилой дом BSH20A "Stories", Амстердам, Нидерланды | © MWA Hart Nibbrig, Амстердам

Жилой дом BSH20A «Этажи» в Амстердаме, Нидерланды

Рекомендуемые продукты

RFEM 6 | Основная программа RFEM 6

RFEM 6

Основная программа

Новое поколение программного обеспечения 3D МКЭ предназначено для расчёта стержней, поверхностей и тел.

Цена первой лицензии 4 170,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Расчёт деревянных конструкций для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт деревянных конструкций выполняет расчёт деревянных стержней по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации и на огнестойкость в соответствии с различными нормативами.

Цена первой лицензии 1 930,00 USD

RFEM 6 | Дополнительные расчёты

Аддон Устойчивость конструкции для RFEM 6

Дополнение

Аддон Устойчивость конструкции выполняет расчёт конструкций на устойчивость.

Цена первой лицензии 1 300,00 USD

RSTAB 9 | Основная программа RSTAB 9

RSTAB 9

программное обеспечение для расчета каркасов и ферм

Основная программа

Современная 3D программа для расчёта и проектирования конструкций подходит для статического и динамического расчёта балочных конструкций, а также для расчётов из железобетона, стали, древесины и других материалов.

Цена первой лицензии 2 910,00 USD

RSTAB 9 | Расчёт

Расчёт деревянных конструкций для RSTAB 9

Дополнение

Цена первой лицензии 1 930,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Glued-Laminated Beam 2

Автономная программа

Расчёт деревянных однопролетных и широкопролетных клееных балок по Еврокоду 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 1 120,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Continuous Beam 2

Автономная программа

Расчёт и проектирование простых, неразрезных и балок Гербера по норме Еврокод 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 360,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Column 2

Автономная программа

Расчёт деревянных колонн прямоугольного или круглого сечения по норме Еврокод 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 360,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Purlin 2

Автономная программа

Расчёт и проектирование парных прогонов и неразрезных балок по норме Еврокод 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 360,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Frame 2

Автономная программа

Расчёт трехшарнирных рам с зубчатыми соединениями по Еврокоду 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 360,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Brace 2

Автономная программа

Расчёт элементов жёсткости деревянных ферм по норме Еврокод 5 или DIN 1052

Цена первой лицензии 360,00 USD

RX‑TIMBER 2 | Деревянные конструкции

RX-TIMBER Roof 2

Автономная программа

Расчёт плоских, односкатных и двускатных деревянных кровель по Еврокоду 5

Цена первой лицензии 360,00 USD

RFEM 6 | Узловые соединения

Стальные соединения для RFEM 6

Дополнение

Аддон Стальные соединения для RFEM позволяет рассчитывать стальные соединения с помощью модели КЭ. Моделирование выполняется автоматически в фоновом режиме, и им можно управлять с помощью простого и привычного ввода компонентов.

Цена первой лицензии 2 110,00 USD

RFEM 6 | Расчёт

Аддон Расчёт стальных конструкций для RFEM 6

Дополнение

Аддон Расчёт стальных конструкций выполняет расчёт стальных стержней по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации в соответствии с различными нормативами.

Цена первой лицензии 2 550,00 USD

Изобразить семейство продуктов