Следующий пример расчета соответствует H.6 в примерах расчета AISC V15.0 [1].
Данные модели
В нашем примере балка W10x49, изготовленная из ASTM A992, имеет пролет 15 футов и нагружена эксцентрическими одиночными нагрузками в центре. Нагрузка действует с эксцентриситетом 6 дюймов. Эксцентриситет нагрузки компенсируется крутящим моментом.
Нагружение 1 Постоянное (собственный вес)
Нагружение 2 Временное (переменные нагрузки)
Для LRFD и ASD было создано одно сочетание нагрузок.
Сочетание нагрузок 1: 1,20 LC1 + 1,60 LC2
Сочетание нагрузок 2: 1,0 LC1 + 1,0 LC2
Поскольку расчет в RF-STEEL Warping Torsion выполняется для блоков стержней, требуется создать блок стержней.
Расчет в модуле RF-STEEL AISC с помощью RF-STEEL Warping Torsion
В расчетном случае 1 расчет будет выполнен по LRFD 2016. Таким образом, для расчета будет выбрано сочетание нагрузок 1 и будет выбран блок стержней. В разделе «Подробности» → «Кручение с депланацией», будет активирован расчет на кручение с депланацией. Доступны различные варианты ввода нагрузки и методы расчета.
Для сравнения расчет следует выполнить вручную линейно согласно статическому линейному анализу, а нагрузка должна быть приложена к верхней полке балки. Последующие таблицы вы можете подтвердить до вводной таблицы 1.8 Узловые опоры. Затем нужно задать узловые опоры. Опоры вместе со стержневыми шарнирами формируют граничные условия для определения коэффициента критической нагрузки. Узловые опоры можно проверить графически в окне частичного вида. Для расчета балки предусмотрены две вильчатые опоры.
Затем можно произвести расчет.
Оценка результатов и их сравнение
После расчета отобразится коэффициент критической нагрузки и значения отдельных напряжений. Полученную собственную форму можно открыть в отдельном окне, и с помощью графического отображения можно управлять граничными условиями.
В случае, если решающим является продольный изгиб с кручением, то предел текучести Fn автоматически уменьшается. В нашем примере расчета продольный изгиб с кручением не является решающим, и поэтому будет применен предел текучести материала A992 равный Fy 50 килофунтов на кв. дюйм (ksi).
Сравнение с проверочным примером показывает, что решающими будут те же расчетные точки RF-STEEL AISC Warping Torsion, и поэтому они отображены в таблице.
Для выполнения расчета по LRFD вычисляется нормальное напряжение 28,531 ksi в точке напряжения 1, указанной в ручном расчете проверочного примера 28,0 ksi.
Расчет напряжения сдвига на опоре дает в результате общее напряжение сдвига 11,282 ksi по сравнению с расчетом вручную 11,4 ksi.
Расчет можно аналогично выполнить в соответствии с ASD, по шагам, описанным выше. Максимальное нормальное напряжение при расчете по ASD равно 27,293 ksi в середине пролета в точке напряжения 1. Расчет вручную соответствует значению 26,9 ksi. Максимальное напряжение сдвига на стенке у опоры при расчете в RF-STEEL Warpping Torsion равно 7,522 ksi, тогда как ручной расчет дает результат 7,56 ksi.
Заключение
Расчет можно выполнить для данного проверочного примера. Расчет на кручение с депланацией с семью степенями свободы позволяет экономически выгодно спроектировать конструктивные элементы с риском возникновения кручения с депланацией согласно расчетному руководству AISC 9 [2].
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
