Конструктивная система
Вся конструкция представляет собой просто опертую полураму, состоящую из балки IPE-160 длиной 6 м и колонны IPE-200 длиной 4 м. Балка соединена со стенкой колонны с помощью сварной торцевой пластины толщиной 5 мм и болтов 4 x M12.
Нагрузка на конструкцию представляет собой собственный вес, а также распределенную нагрузку 8 кН/м, ориентированную в положительном направлении Z (рисунок 01).
Размеры торцевой пластины составляют w/h = 82/160 мм. Расстояние от края до болтов составляет e1/e2 = 44/20,5 мм (рисунок 02).
Вариант 1: Расчет соединения в RF-JOINTS Steel - Pinned
После моделирования конструкции в RFEM, включая загружения и нагрузки, можно открыть дополнительный модуль RF-JOINTS Steel - Pinned. Соответствующие входные данные затем могут быть заданы в дополнительном модуле, поэтому расчет этого соединения может быть выполнен в течение короткого периода времени.
В этом примере несущая способность болтов на сдвиг является определяющей при расчете (отношение 47%, рисунок 03). Максимальное действующая поперечная сила Fn,Ed одного болта равна 6,12 кН.
Вариант 2: Моделирование соединения в RFEM
Альтернативное моделирование соединения в RFEM выполняется по следующим шагам:
- Копия модели должна быть на безопасной стороне.
- Задание эксцентриситета стержня на балке (половина высоты балки в направлении Z, толщина торцевой пластины + половина толщины стенки колонны в направлении Y, только на конце соединения, см. Рисунок 04).
- Щелкните правой кнопкой мыши Стержни → «Создать поверхности из стержня».
- Удаление узловой опоры, задание шарнирных линейных опор на нижнем краю полки ригеля и в конце стенки колонны (см. рисунок 05).
- Удаление нагрузки на стержень (8 кН/м) и переход к нагрузке на поверхность (97,6 kN/m2 на полку ригеля).
Соединение:
- Моделирование торцевой пластины в качестве тела (кубоид, см. Рисунок 06).
- Вставка болтовых прорезей с отверстиями (см. текущую статью).
- Копирование тела торцевой пластины в конец ригеля. Примечание: Торцевая пластина не должна иметь контакта с поверхностью стенки колонны из-за шарнирного узла, передача силы осуществляется только болтами (см. Рисунок 07).
- Копирование отверстий торцевой пластины (болтовых отверстий) на поверхность стенки колонны.
- Чтобы проверить, действительно ли нет контакта между торцевой пластиной и поверхностью стенки колонны, можно вычисление начать с этой точки. Должно появиться сообщение о неустойчивости.
- Каждый из четырех болтов может быть смоделированы как цилиндрическое тело, состоящее из круглых и четырехугольных поверхностей.
Чтобы получить внутренние силы стержня за болтами, необходимо поместить результирующую балку в середину каждого болта (см. рисунок 08). В этом примере в качестве сечения используется круглая сталь диаметром 12 мм. Более подробная информацио о результирующих балках находится в нашей Базе знаний.
Вычисление приводит к максимальной поперечной силе в болте Vz = 6,69 кН (см. Рисунок 09).
Заключение
Результаты основной программы RFEM и дополнительного модуля RF-JOINTS Steel - Pinned относительно близки и поэтому сопоставимы. Данный пример очевидно показал, что существует много возможностей для моделирования в RFEM. По сравнению с быстрым расчетом в дополнительном модуле RF-JOINTS Steel - Pinned, эффект ручного моделирования достаточно высок, поэтому пользователь должен самостоятельно решить, какой вариант расчета будет применен.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
