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.
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.
В этой статье описывается, как смоделировать перекрытие жилого дома в программе RFEM 6 и рассчитать его по норме Еврокод 2. Плита толщиной 24 см поддерживается колоннами 45/45/300 см на расстоянии 6,75 м по оси X и по оси Y (рисунок 1). Колонны смоделированы в виде упругих узловых опор, заданных на основе жесткости пружины из граничных условий (рисунок 2). В качестве материала для расчета выбраны бетон C35/45 и арматурная сталь B 500 S (A).
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.
Для плит, подверженных сосредоточенной нагрузке или реакции, по норме EN 1992-1-1 необходимо выполнять расчёт на продавливание. Узел, в котором выполняется расчет сопротивления сдвигу при продавливании (то есть где существует проблема продавливания), называется узлом сдвига при продавливании. Сосредоточенную нагрузку в этих узлах можно задать при помощи колонн, сосредоточенной силы или узловых опор. Конечная точка приложения линейной нагрузки к плитам также рассматривается как сосредоточенная нагрузка, и поэтому необходимо контролировать сопротивление сдвигу на концах стены, в углах стены, а также на концах или в углах линейных нагрузок и линейных опор.
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.
Согласно EN 1992-1-1 [1] балка - это стержень, пролет которого не менее чем в 3 раза превышает общую высоту сечения. В противном случае конструктивный элемент следует рассматривать как балку-стенку. Поведение глубоких балок (то есть балок с пролетом менее чем в 3 раза больше глубины сечения) отличается от поведения нормальных балок (то есть балок с пролетом, который в 3 раза превышает глубину сечения).
Однако при расчете конструктивных элементов железобетонных конструкций часто требуется расчет глубоких балок, поскольку они используются для оконных и дверных перемычек, выступов и перекрытий, соединений разноуровневых плит и каркасных систем.
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 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.
В RFEM 6 стальные соединения задаются как система элементов. Новый аддон Стальные соединения имеет целый ряд универсальных базовых элементов (пластины, сварные швы, вспомогательные плоскости) для проектирования сложных соединений. Способы задания соединений были рассмотрены в двух предыдущих статьях Базы знаний: «Новый подход к расчёту стальных соединений в программе RFEM 6» и «Ввод компонентов стальных соединений с помощью базы данных» .
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».
С помощью аддона Расчёт железобетонных конструкций можно выполнить расчёт железобетонных колонн по норме ACI 318-19. В нашей статье будет показан расчёт арматуры в аддоне Расчёт железобетонных конструкций с помощью пошаговых аналитических уравнений по норме ACI 318-19, включая требуемую продольную стальную арматуру, площадь сечения брутто и размер/шаг хомутов.
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.
С введением нормы ACI 318-19 были заново установлены долгое время применяемые соотношения для определения прочности бетона на сдвиг Vc. В новом порядке расчета прочности на сдвиг Vc теперь учитывается как высота элемента, так коэффициент продольного армирования и осевое напряжение. В следующей статье так будут не только подробно пояснены все изменения в расчете на сдвиг, но заодно будет продемонстрировано их применение прямо на практическом примере.
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.
С помощью аддона Steel Design вы можете рассчитывать стальные компоненты в случае пожара, используя простые методы расчета из Еврокода 3. Температура компонента на момент обнаружения может быть определена автоматически в соответствии с температурными кривыми, указанными в стандарте. Помимо огнестойкой облицовки, можно учесть также полезные свойства горячего цинкования.
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.