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.
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.
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 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.
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.
Качество расчета конструкций значительно улучшается, когда учитывается максимальное количество характеристик грунта. В RFEM 6 можно создать реалистичную модель грунтового тела с помощью аддона Геотехнический расчёт. Это дополнение можно активировать в основных данных модели, как показано на рисунке 01.
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.
Учитывая, что реалистичная оценка состояния грунта существенно влияет на качество расчёта конструкций здания, в программе RFEM 6 предлагается аддон Геотехнический расчёт для задания массива грунта, который нробходимо рассчитать.
Способ применения данных, полученных в результате полевых испытаний, в аддоне и применение характеристик образцов грунта для определения необходимых грунтовых массивов, обсуждался в статье базы знаний «Создание тела грунта из образцов грунта в программе RFEM 6». С дугой стороны, в этой статье будет обсуждаться процедура расчёта осадки и давления грунта для железобетонного здания.
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.
Расчёт холодногнутых стальных стержней по норме AISI S100-16 теперь доступен в программе RFEM 6. Design can be accessed by selecting “AISC 360” as the standard in the Steel Design add-on. “AISI S100” is then automatically selected for the cold-formed design (Image 01).
При расчете холодногнутых стальных профилей часто требуются нестандартные профили. In RFEM 6, the custom section can be created using one of the “Thin-Walled” sections available in the library. Для других сечений, которые не соответствуют ни одной из 14 доступных холодногнутых форм, сечения можно создавать и импортировать из автономной программы RSECTION. For general information on AISI steel design in RFEM 6, refer to the Knowledge Base article provided at the end of the page.