Расчёт рам, устойчивых к моменту, в соответствии с AISC 341-16 теперь возможен в аддоне Расчёт стальных конструкций для RFEM 6. Результаты сейсмического расчета можно разделить на две части: требования к стержням и требования к соединениям. В нашей статье рассмотрена требуемая прочность соединения. Ниже представлен пример сравнения результатов, полученных в программе RFEM и в руководстве по сейсмическому расчету AISC [2].
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.
Аддон Стальные соединения в программе RFEM 6 применяется для создания и расчета стальных соединений с помощью модели КЭ. Моделированием соединений можно управлять с помощью простого и удобного ввода компонентов. Компоненты стальных соединений можно задать вручную или с помощью шаблонов из базы данных. Первый метод описан в предыдущей статье в нашей базе знаний «Новый подход к расчету стальных соединений в программе RFEM 6». В данной статье речь пойдет о втором методе, то есть, мы покажем ввод компонентов стальных соединений с помощью шаблонов, имеющихся в библиотеке программы.
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.
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.
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.
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.
В нашей статье обсуждаются варианты определения номинальной прочности на изгиб Mnlb для предельного состояния местного выпучивания в расчете по норме Aluminum Design Manual 2020.
Национальные строительные нормы Канады (NBC) 2020 в разделе 4.1.8.7 содержат четкий порядок выполнения для методов сейсмического расчета. Согласно тому, более прогрессивный метод, а именно метод анализа динамических характеристик по разделу 4.1.8.12, должен применяться для всех типов конструкций, кроме тех, которые соответствуют критериям раздела 4.1.8.7. Для всех остальных конструкций затем можно применить более простой метод, т. наз. метод эквивалентной статической силы (ESFP), описанный в разделе 4.1.8.11.
В этой статье смоделировано и рассчитано соединение внахлёст прогона ZL на односкатной крыше с помощью аддона Стальные соединения и выполнено сравнение с таблицей несущей способности производителя.
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.
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.
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.
Преимущество дополнения RFEM 6 Steel Joints заключается в том, что вы можете анализировать стальные соединения с помощью КЭ-модели, для которой моделирование выполняется полностью автоматически в фоновом режиме. Ввод компонентов стальных соединений, которые управляют моделированием, можно выполнить путем определения компонентов вручную или с помощью доступных шаблонов в библиотеке. Последний метод был включен в предыдущую статью нашей базы знаний «Ввод компонентов стальных соединений с помощью базы данных» . Ввод параметров для расчета стальных соединений - это тема статьи базы знаний «Расчет стальных соединений в RFEM 6».
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.
Аддон Aluminium Design для RFEM 6 рассчитывает алюминиевые стержни по предельным состояниям по несущей способности и пригодности к эксплуатации согласно норме Еврокод 9. Он также позволяет осуществлять расчёт по ADM 2020 (американская норма).
Расчёт обыкновенной рамы с концентрическими связями (OCBF) и рамы специальной конструкции с концентрическими связями (SCBF) можно выполнить в аддоне Расчёт стальных конструкций для RFEM 6. Результат сейсмического расчета по AISC 341-16 и 341-22 разделен на две части: Требования к стержням и требованиям к соединениям.
В аддоне Расчёт стальных конструкций для RFEM 6 доступны три типа рам (обычные, промежуточные и специальные). Результат сейсмического расчета по AISC 341-16 подразделяется на две части: требования к стержням и требования к соединениям.
Когда железобетонная плита устанавливается на верхнюю полку, она действует как боковая опора (композитная конструкция), предотвращая проблемы с потере устойчивости при кручении. При отрицательном распределении изгибающего момента нижняя полка подвергается сжатию, а верхняя полка - растяжению. Если боковой опоры недостаточно из-за жесткости стенки, в этом случае угол между нижней полкой и линией среза стенки является переменным, так что существует возможность нестабильности размеров нижней полки.