Модель основана на примере 1.4 из литературы {%://#Refer [1]]]. На Рисунке 01 показана схема конструкции с указанием размеров, а также изображение применяемых сечений.
Воздействия и расчетные внутренние силы
Характерные воздействия для данной частичной конструкции представлены в источнике {%ref#Refer [1]]] и перенесены в соответствующие загружения. Генерирование нагрузок в 3D модели, безусловно, было бы более реалистичным и подходящим для данного здания. Сочетания расчетных случаев для предельных состояний по несущей способности и пригодности к эксплуатации создаются в программе RFEM и RSTAB автоматически.
Расчет внутренних сил и деформаций в сочетаниях нагрузок выполняется по теории первого порядка. В результате мы получим следующие расчетные внутренние силы для расчета предельного состояния по несущей способности (рисунок 02).
Классификация сечений
Для определения класса сечения в модуле RF-/STEEL EC3 создается первый расчетный случай для всех стержней без расчета на устойчивость. Класс сечения рассчитывается для точек x на основе имеющихся внутренних сил. Полученный класс сечения можно отобразить графически с помощью навигатора Результаты (рисунок 03). Все сечения относятся к классу 1; таким образом, можно выполнить пластический расчет сечения по разделу 6.2.9 в {%://#Refer [1]]].
Расчет на предельное состояние по несущей способности
Теперь мы выполним расчет сечений и расчет на устойчивость стержней решетки, а также верхнего и нижнего пояса. Для расчета стержней решетки (стержни с 1 по 16) в модуле RF-/STEEL EC3 создадим второй расчетный случай. Расчет на устойчивость выполняется в соответствии с разделом 6.3.1 в {%><#Refer [1]]]. Коэффициент свободной длины стержня для оси максимальных и минимальных моментов равен 0,75 согласно разделу BB.1.3 (3) B в {%://#Refer [1]]] ]. Коэффициенты использования указаны на рисунке 04.
Для расчета нижнего пояса в модуле RF-/STEEL EC3 создадим третий расчетный случай. Поскольку и при подсосе ветра в нижнем поясе возникают растягивающие силы, потребуется только расчет сечений. В дальнейшем нет необходимости выполнять расчет с полезным сечением, поскольку стержни решетки приварены и, следовательно, в сечении нет отверстий. Коэффициенты использования указаны на рисунке 05.
Для расчета верхнего пояса в модуле RF-/STEEL EC3 нужно создать четвертый расчетный случай и выбрать соответствующий блок стержней. В отличие от [1], расчет выполняется общим методом по разделу 6.3.4 в {%ref#Refer [2]]] для лучшего представления границ условий. В точках опор предполагается вильчатое опирание. В точках соединения прогонов с верхним поясом нельзя принять условие вильчатого опирания. На верхнем поясе и торсионной пружине возникает боковое опирание в результате деформации профиля HE-B 240. Коэффициенты использования указаны на рисунке 06.
Расчет на предельное состояние по пригодности к эксплуатации
Для расчета верхнего пояса в модуле RF-/STEEL EC3 создадим пятый расчетный случай. В нем выберем только сочетания нагрузок в предельном состоянии второй группы. В {%://#Refer [2]]]] не указаны данные о допустимых деформациях. Они должны быть согласованы с заказчиком для каждого конкретного проекта. Поэтому мы будем основываться на предельном значении предварительной нормы L/200. Коэффициенты использования указаны на рисунке 07.
Расчет соединений
Расчет сварных соединений узлов пояса, как и соединение фермы с защемленными наружными опорами в данной статье не рассматривается. Расчет соединения лобовой плиты в нижнем поясе по методу CIDECT с использованием модели МКЭ подробно объясняется в данной технической статье:
База знаний