Данный пример описан в технической литературе - пример 9.5 в [1] и пример 8.5 в [2]. Для главной балки необходимо выполнить расчет на продольный изгиб с кручением. Балка представляет собой однородный конструктивный элемент. Таким образом, расчет на устойчивость можно выполнить по разделу 6.3.2 нормы DIN EN 1993-1-1. Также, благодаря одноосному изгибу можно выполнить расчет по общему методу согласно разделу 6.3.4. Кроме того, определение значения коэффициента критической нагрузки должно быть проверено на идеализированной модели стержня согласно вышеупомянутому методу с применением модели МКЭ.
Модель здания - это один из аддонов для специальных решений в RFEM 6. Речь идет об удобном инструменте моделирования, с помощью которого можно легко задавать и изменять этажи зданий. Модель здания можно активировать в начале процесса моделирования и после него.
Одним из нововведений в программе RFEM 6 является подход к расчёту стальных соединений. В отличие от RFEM 5, где расчёт стальных соединений основан на аналитическом решении, аддон Стальные соединения в RFEM 6 предлагает для стальных соединений решение КЭ.
RFEM 6 содержит аддон Поиск формы для определения равновесных форм поверхностных моделей, подверженных растяжению, и стержней, подверженных действию осевой силы. Этот аддон можно активировать в общих данных модели и применить для нахождения геометрического положения, в котором предварительное напряжение облегчённых конструкций находится в равновесии с существующими граничными реакциями.
Расчёт сложных конструкций методом конечных элементов обычно выполняется для всей модели. Однако возведение таких конструкций это процесс с несколькими стадиями, в котором окончательная форма здания создается путем объединения отдельных конструктивных компонентов. Во избежание ошибок при расчёте всей модели, необходимо учитывать влияние процесса строительства. В RFEM 6 это возможно с помощью аддона Расчёт стадий строительства (CSA).
Новое поколение программы RFEM позволяет выполнять расчет на устойчивость деревянных клиновых стержней по методу замены связей. Согласно данному методу, можно выполнить расчет при соблюдении требований нормы DIN 1052, раздел E8.4.2, для переменных сечений. В различной технической литературе этот метод выбран также для Еврокода 5. В нашей статье показано, как применить метод замены связей для клиновой стропильной балки, изображенной на рисунке 1.
При проверке устойчивости эквивалентной конструкции стержня в соответствии с EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 и другими международными стандартами необходимо учитывать расчетную длину (то есть эффективную длину стержней). В RFEM 6 свободную длину можно задать вручную с помощью узловых опор и коэффициентов свободной длины или импортировать из расчёта на устойчивость. Оба варианта будут показаны в нашей статье с помощью расчета свободной длины рамной опоры, изображенной на рисунке 1.
Сталь с точки зрения огнестойкости обладает плохими теплотехническими свойствами. Тепловое расширение при повышении температуры очень велико по сравнению с другими строительными материалами и может привести в результате вынужденных деформаций к эффектам, которые не присутствовали в расчете при нормальной температуре. С повышением температуры пластичность стали увеличивается, а прочность уменьшается. Поскольку при температуре 600 °C сталь теряет 50 % своей прочности, важно обеспечить защиту элементов от воздействия огня. В случае защищенных стальных элементов, продолжительность огнестойкости может быть увеличена благодаря улучшенным свойствам при нагревании.
Несовершенства в строительной промышленности связаны с производственным отклонением конструктивных элементов от их идеальной формы. Они часто используются в расчетах для определения равновесия сил конструктивных элементов в деформированной системе.
В RFEM 6 сейсмический расчёт можно выполнить с помощью аддонов Модальный анализ и Анализ спектра реакций. После выполнения спектрального анализа можно использовать аддон «Модель здания» для изображения воздействий на перекрытия, междуэтажных сдвигов и сил в диафрагмах жёсткости.
Норма AISC 360-16 по стальным конструкциям требует учета устойчивости конструкции в целом и каждого ее элемента. Для этого можно применить различные методы, включая прямой учет в расчете, метод свободной длины и прямой метод расчета. В нашей статье будут рассмотрены важные требования главы C [1] и метода прямого расчета, который необходимо применить к модели стальной конструкции в программе RFEM 6.
Расчет сечений по Еврокоду 3 основан на классификации сечений, подлежащих расчету, по классам, определенным в стандарте. Классификация сечений важна, так как она определяет пределы сопротивления и вращательной способности из-за местной потери устойчивости частей сечения.
Аддон Расчёт стадий строительства (CSA) позволяет рассчитывать конструкции, состоящие из стержней, поверхностей и тел в программе RFEM 6 с учётом конкретных стадий строительства, связанных с процессом строительства. Это важно, поскольку здания возводятся не сразу, а путем постепенного объединения отдельных конструктивных компонентов. Отдельные этапы, на которых к зданию добавляются конструктивные элементы и нагрузки, называются стадией строительства, а сам процесс называется процессом строительства.
Таким образом, окончательное состояние конструкции доступно после завершения процесса строительства, то есть когда пройдены все стадии строительства. Для некоторых конструкций влияние процесса строительства (то есть, всех отдельных стадий строительства) может быть значительным, и его следует учитывать во избежание ошибок в расчёте. Общее описание аддона CSA можно найти в статье Базы знаний «Учет стадий строительства в RFEM 6» .
Вы можете моделировать и рассчитывать каменные конструкции в RFEM 6 с помощью аддона Расчёт кладки, который использует при расчёте метод конечных элементов. Поскольку необходимо смоделировать структурные характеристики кладки и различные механизмы выхода из работы, применяется нелинейная модель материала. Вы можете вводить и моделировать каменные конструкции непосредственно в RFEM 6 и комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Другими словами, вы можете проектировать целые модели зданий в связи с каменными конструкциями.
В этой статье показано, как использовать аддон Депланация при кручении (7 СтСв) в сочетании с аддоном Устойчивость конструкции, чтобы учесть депланацию сечения как дополнительную степень свободы при выполнении расчёта на устойчивость.
Типичный случай для деревянных стержневых конструкций - это соединение меньших стержней с крупным балочным элементом с помощью опирания. Кроме того, условия на концах стержня могут быть аналогичными, при которых балка опирается на опору. В любом случае балка должна быть рассчитана с учетом несущей способности поперёк волокон по норме NDS 2018 п. 3.10.2 и CSA O86:19, статьи 6.5.6 и 7.5.9. В программах для расчета конструкций обычно невозможно выполнить подобный полный расчет конструкции, поскольку площадь несущей поверхности неизвестна. Однако в новом поколении RFEM 6 и аддоне Расчет деревянных конструкций содержится функция «расчетных опор», которая теперь позволяет пользователям рассчитать несущую способность при опирании перпендикулярно волокнам по нормам NDS 2018 и CSA O86:19.
Институт стальных балок (SJI) ранее разработал таблицы виртуальных балок для оценки свойств сечения стальных балок с открытой стенкой. Данные сечения виртуальных балок являются эквивалентом широкополочных балок, которые весьма близки по площади пояса балки, эффективному моменту инерции и весу. Виртуальные балки (Virtual Joists) также доступны в базе данных сечений RFEM и RSTAB.
Расчет холодногнутых стальных стержней по норме AISI S100-16 теперь доступен в программе RFEM 6. Доступ к расчету можно получить, выбрав стандартную настройку «AISC 360» в дополнительном модуле «Проектирование стальных конструкций». Затем для холодногнутого расчета автоматически выбирается «AISI S100» (Рисунок 01).
При расчете холодногнутой стали часто требуются нестандартные профили. В RFEM 6 пользовательское сечение можно создать с помощью одного из «тонкостенных» сечений, доступных в библиотеке. Для других сечений, которые не соответствуют ни одной из 14 доступных холодногнутых форм, сечения можно создавать и импортировать из автономной программы RSECTION. Для получения общей информации о расчете стали AISI в программе RFEM 6, обратитесь к статье базы знаний в конце страницы.