В нашей статье на практическом примере показано выполнение расчета на продольный изгиб с кручением для стального цеха, изображенного на рисунке 1. Вы также можете рассматривать эту статью как продолжение статьи под названием
Определение коэффициентов критической нагрузки с помощью аддона Устойчивость конструкции в RFEM 6 и RSTAB 9
, в которой показано, как использовать аддон Устойчивость конструкции для определения коэффициентов критической нагрузки и соответствующих форм устойчивости для этой 3D-модели.
В вышеупомянутой статье было отмечено, что в расчете конструкции на устойчивость необходимо учесть деформации при кручении, согласно результатам статического расчета (приложенные нагрузки приводят к изгибающим моментам My, поэтому возникает вероятность потери устойчивости главной балки при изгибе с кручением).
Поэтому в нижеследующем тексте показано, как применить аддон Депланация при кручении (7 степеней свободы) в сочетании с аддоном Устойчивость конструкции, для того, чтобы учесть депланацию поперечного сечения как дополнительную степень свободы при выполнении расчета на устойчивость. Важно помнить, что расчет выполняется для всей модели, поэтому жесткость смежных стержней и заданные условия опирания учитываются автоматически.
Оба аддона, Депланация при кручении и Устойчивость конструкции, находятся в базовых данных, как показано на рисунке 2. Необходимо отметить, что в RFEM 6 и в аддоне Депланация при кручении депланация связана только со стержнями, поэтому для неё не нужно задавать общие условия опирания.
Кроме того, по умолчанию предполагается, что депланация на концах стержня не ограничена, следовательно, необходимо применить поперечные элементы жесткости стержня для определения пружин депланации на концах стержня и учета жесткости при депланации или напряжения при депланации. Подробнее об этом можно прочитать в статье Базы знаний
Расчёт потери устойчивости плоской формы изгиба с помощью нового аддона Депланация при кручении (7 степеней свободы) для RFEM 6/RSTAB 9
.
Поскольку предполагается, что депланация на конце стержня не ограничена, передача механического момента между смежными стержнями отсутствует. Другими словами, все стержни учитываются при расчете депланации по отдельности (то есть отдельные стержни могут свободно деформироваться на концах). Чтобы передать депланацию между отдельными соединенными стержнями, можно задать блок стержней. Таком образом, главные балки рассматриваемого стального цеха заданы в виде отдельных блоков стержней, как показано на рисунке 3.
На данном этапе можно провести параллель между точкой приложения нагрузки при расчете стержней с 6 степенями свободы и расчетом стержней с 7 степенями свободы. А именно, если к рассчитываемому стержню с 6 степенями свободы присоединены другие объекты, то поперечные силы от других элементов передаются в центр сдвига.
При расчете стержней с 7 степенями свободы считается, что точка присоединения находится в центре тяжести (то есть в центре тяжести сечения), и к ней также приложены заданные нагрузки на стержень. Чтобы решить данную задачу в расчете, можно задать эксцентриситеты стержней или применить жесткие стержни для задания таких соединений. Таким образом точка приложения нагрузки в нашем примере будет задана с помощью эксцентриситета, показанного на рисунках 4 и 5.
Затем можно задать параметры расчета на устойчивость так же, как описано в статье в Базе знаний
Определение коэффициентов критической нагрузки с помощью аддона Устойчивость конструкции в RFEM 6 и RSTAB 9
. А именно, вы можете выбрать метод расчета и рассмотреть другие варианты, показанные на рисунке 6.
Как обсуждалось в вышеупомянутой статье, расчет на устойчивость можно выполнить для загружений, сочетаний нагрузок и расчетных ситуаций. В нашем примере расчет на устойчивость выполняется для расчетной ситуации предельного состояния по несущей способности, как показано на рисунках 7 и 8. Следовательно, вы можете рассчитать данную расчетную ситуацию и получить результаты аналогичным способом, как описано в вышеупомянутой статье.
Наконец, можно начать расчет и получить результаты расчета на устойчивость с учетом депланации поперечного сечения при кручении. В таблице «Обзор статического расчета» содержится коэффициент критической нагрузки от всех сочетаний нагрузок (рисунок 9), а также определяющее сочетание нагрузок, с которым связан коэффициент критической нагрузки. Таким образом, можно открыть результаты расчета на устойчивость для определенного сочетания нагрузок и отобразить соответствующую собственную форму.
