В нашей статье на конкретном примере поясняется ввод этих решающих параметров, а также объясняется их воздействие на результаты расчета. Рассмотрим более подробно следующую конструкцию.
Конструкция
Конструкция представляет собой стальную балку длиной 6 м с вилообразным захватом на обоих концах. В середине стержня, перпендикулярно ему, установлен соединительный стержень. Он не вводит силы в конструкцию, а служит только опорой, сдерживающей боковое выпучивание. Главная балка повергается одноосному изгибу и сжатию.
Расчет выполнен в модуле RF-/STEEL EC3. Основное внимание уделим расчету по пункту 6.3.3, который определяет расчет однородных элементов конструкции, подвергающихся изгибу и сжатию. Рассмотрим несколько характерных случаев, у которых определим граничные условия. Цель состоит в том, чтобы показать влияние вводимых данных на расчет. Зададим у главной балки группу стержней, которую выберем для расчета. Поскольку в программе изначально всегда задана однопролетная балка с вилообразным захватом, независимо от конкретного случая, для вертикального изгиба задана правильная длина стержня 6 м.
Анализ характерных случаев
Случай 1: Расчет группы стержней без промежуточных опор
В первом случае мы не будем учитывать боковую опору. Задание настроек вручную не требуется. У полезной длины в расчет включена величина 6 м, которая была установлена автоматически.
Окно для ввода боковых промежуточных опор также останется без изменений.
Для сравнения результатов возьмем упругую критическую силу при изгибе вокруг оси z - Ncr,z, а также упругий критический момент при продольном изгибе с кручением Mcr. Эти промежуточные результаты являются решающими при расчете коэффициентов ослабления Χz и ΧLT, а также коэффициентов взаимодействия kyz и kzz, которые включены в конечный расчет по пункту 6.3.3. В случае 1 они равны:
Ncr,z = 347,6 кН
Mcr = 78,7 кНм
использование = 99%
Случай 2: Расчет группы стрежней с откорректированной полезной длиной Lcr,z = 0,5 ⋅ L
В случае 2 нужно принять во внимание то, что главная балка, благодаря соединительному стержню, не будет изгибаться вокруг оси z по всей ее длине, и вероятно, здесь будет иметь место синусоидальная форма потери устойчивости при изгибе. Поэтому в окне 1.6 уменьшим полезную длину Lcr,z на 0.5 ⋅ L = 3 м. Как и в первом случае, не будем задавать данные для промежуточного бокового опирания.
Ncr,z = 1390,5 кН
Mcr = 78,7 кНм
использование = 77%
После изменения полезной длины увеличится значение упругой критической силы при изгибе Ncr,z . Другими словами, это означает, что, при вдвое меньшей полезной длине, стержень бы изогнулся в поперечном направлении только при гораздо большем осевом усилии. Также очевидно, что значение Mcr не изменилось. Можно сделать вывод, что корректировка полезной длины не меняет конструктивную систему (которая является основой для расчета Mcr).
Случай 3: Расчет группы стержней с заданным промежуточным боковым ограничителем uy на расстоянии 3 м
На основе случая 1, для случая 3 зададим только один промежуточный ограничитель бокового смещения в окне 1.4. На конце стержня 1 зададим опору и активируем для нее только боковой ограничитель uy. Как и в случае 1, полезные длины составляют 6 метров.
Ncr,z = 347,6 кН
Mcr = 187,0 кНм
использование = 76%
При сравнении со случаем 2 очевидно, что ввод промежуточной боковой опоры влияет на значение Mcr. Конструктивная система была изменена, от простой балки с одним пролетом на однопролетную балку с боковой опорой в центре. В то же время, задание промежуточного бокового ограничителя не обязательно имеет влияние на значение упругой критической силы при изгибе. Ncr,z соответствует результату случая 1.
Случай 4: Расчет группы стержней с промежуточным боковым ограничителем и откорректированной полезной длиной
В случае 4 объединим данные из случаев 2 и 3. Мы получим следующие промежуточные значения:
Ncr,z = 1390,5 кН
Mcr = 187,0 кНм
использование = 53%
Как и ожидалось, значения соответствуют результатам двух предыдущих случаев. Из-за их сочетания, доля использования снизится с 76% и 77% до 53%.
Резюме
На изменении меры использования в различных случаях расчета, мы хотели показать, как важно для расчета правильно учитывать стержень в целом. Это означает, что необходимо проверить полезные длины и правильно задать опоры во внутренней конструктивной системе. В данном примере мы подробно рассмотрели полезную длину при изгибе вокруг оси z и опирание с помощью промежуточных ограничителей бокового смещения. Если основная конструкция не представляет собой однопролетную балку с вилообразным захватом в конечных точках, необходимо более подробно задать условия опирания. Дополнительную информацию Вы найдете в руководстве или в ссылках на статьи, указанные ниже.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
