Расчет холодногнутых стальных стержней по норме AISI S100-16/CSA S136-16 доступен в программе RFEM 6. Доступ к расчёту можно получить, выбрав стандарт «AISC 360» или «CSA S16» в аддоне Steel Design. Затем для холодногнутого расчета автоматически выбирается «AISI S100» или «CSA S136».
RFEM применяет метод прямой прочности (DSM) для расчета упругой нагрузки на стержень при потере устойчивости. Метод прямой прочности предлагает два типа решений: численное (метод конечных полос) и аналитическое (спецификация). Сигнатуру конечного автомата и формы потери устойчивости можно увидеть в разделе «Сечения».
В конфигурации предельного состояния по пригодности к эксплуатации можно регулировать различные расчётные параметры сечений. Можно контролировать применяемое условие сечения для анализа деформации и ширины раскрытия трещин.
Могут быть активированы следующие настройки:
- Состояние с трещинами, рассчитанное от соответствующей нагрузки
- Состояние с трещинами, определённое как пакет из всех расчётных ситуаций ПСПЭ
- Состояние сечения с трещинами - независимо от нагрузки
- Учет 7 направлений местной деформации (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) или 8 внутренних сил (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) при расчете стержневых элементов
- Используется в сочетании с расчетом конструкций по линейной статике, по методу второго порядка и методу расчёта больших деформаций (несовершенства также могут быть учтены)
- В сочетании с аддоном для расчёта на устойчивость, позволяет определять коэффициенты критических нагрузок и формы колебаний при таких проблемах, как потеря устойчивости при кручении и потеря устойчивости плоской формы изгиба
- Учет лобовых плит и поперечных элементов жёсткости в качестве пружин депланации при расчёте двутавров с автоматическим определением и графическим отображением жёсткости пружины депланации
- Графическое изображение депланации сечения стержней при деформации
- Полная интеграция с RFEM и RSTAB
Расчет на кручение с депланацией можно выполнить для всей системы. Таким образом, вы учитываете дополнительную 7-ю степенью свободы при расчёте стержня. Жёсткости соединенных элементов конструкции учитываются автоматически. Это означает, что вам не нужно задавать эквивалентные жёсткости пружины или условия опирания для отдельной системы.
Затем вы можете использовать внутренние силы из расчета с кручением с депланацией в аддонах для расчета. В зависимости от материала и выбранного норматива необходимо учитывать бимомент депланации и вторичный крутящий момент. Типичным применением является расчет на устойчивость по методу второго порядка с несовершенствами в стальных конструкциях.
Знаете ли вы, что...? Область применения не ограничивается тонкостенными стальными профилями. Таким образом, вы можете, например, выполнить расчёт идеального опрокидывающего момента для балок с сечениями из массивной древесины.
- Вы можете активировать или деактивировать использование депланации при кручении во вкладке «Аддоны» в основных данных модели.
- После активации аддона, пользовательский интерфейс в RFEM будет расширен новыми записями в навигаторе, таблицах и диалоговых окнах.
- Моделирование сечений с помощью элементов, профилей, дуг и точечных элементов
- Расширяемая база данных характеристик материалов, пределов текучести и предельных напряжений
- Характеристики сечений для открытых, замкнутых и несмежных тонкостенных профилей
- Идеальные характеристики сечений, состоящих из различных материалов
- Определение сварных напряжений в угловых швах
- Анализ напряжений, включая расчет первичного и вторичного кручения
- Проверка соотношений c/t
- Эффективные сечения по норме
- EN 1993-1-5 (включая усиленные панели с потерей устойчивости по разделу 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Классификация по норме
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Интерфейс с программой MS Excel для импорта и экспорта таблиц
- Протокол результатов
- Применимо для стержней, заданных как блоки стержней
- Отдельный решатель, учитывающий 7 направлений деформации (ux, uy, uz,φx,φy,φz, ω) или 8 внутренних сил (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sej, Mu, Mv, Mω )
- Нелинейный расчёт по методу второго порядка
- Ввод несовершенств
- Расчет коэффициентов критической нагрузки и форм потери устойчивости, а также визуализация (включая депланацию)
- Интеграция в расчет стержней в дополнительных модулях RF-/STEEL AISC и RF-/STEEL EC3
- Доступно для всех тонкостенных стальных сечений
Все результаты можно легко оценить и визуализировать в численной и графической форме. Функции выбора облегчают более целевую оценку.
Протокол результатов соответствует высоким стандартам {%://#/ru/produkty/programma-rascheta-po-mke/rfem/naznachenije)]] и rstab/rstab-9/chto-takoe-rstab. Все изменения обновляются автоматически.
Программа SHAPE-THIN рассчитывает все соответствующие характеристики сечений, включительно предельных пластических внутренних сил. Перекрываемые зоны всегда задаются близкими к реальности. Однако, в случае, когда сечения состоят из различных материалов, SHAPE-THIN определяет эффективные характеристики сечения по отношению к эталонному материалу.
Кроме расчета упругих напряжений, позволяет программа выполнять также пластический расчет, включая взаимодействие внутренних сил, для любой формы сечения. Данный расчет пластического взаимодействия выполняется симплекс-методом. Далее можно выбрать также подходящую гипотезу текучести - либо по Треске либо по фон Мизесу.
В дополнение к вышеприведенному, выполняет программа SHAPE-THIN также классификацию сечений по норме EN 1993-1-1 и EN 1999-1-1. У стальных сечений 4-ого класса она определяет расчетные ширины по норме EN 1993-1-1 и EN 1993-1-5 для усиленных и неусиленных панелей с потерей устойчивости. Для алюминиевых сечений 4-ого класса она рассчитывает эффективные толщины по норме EN 1999-1-1.
Кроме того, SHAPE-THIN проверяет также предельные значения c/t в соответствии с методами расчета el-el, el-pl или pl-pl согласно норме DIN 18800. Зоны c/t у элементов, соединенных в одном направлении, распознаются автоматически.
Программа SHAPE-THIN содержит в себе обширную библиотеку сварных и параметризованных типов сечений, Их можно свободно комбинировать или дополнять новыми элементами. Можно без проблем моделировать сечения, состоящие из разных материалов.
Специальный набор графических инструментов помогает моделировать сечения сложной формы с использованием технологий автоматизированного проектирования. Графический ввод позволяет задавать точечные элементы, угловые сварные швы, дуги или параметризованные прямоугольные и круглые профили, а также эллипсы, эллиптические дуги, параболы, гиперболы, обычные кривые или кривые NURBS. Кроме того, программа поддерживает также импорт файлов DXF, которые затем можно использовать в качестве основы для дальнейшего моделирования. Однако, для моделирования можно применить также направляющие.
Более того, параметризованный ввод позволяет индивидуально задавать параметры модели и нагрузок так, чтобы те зависели только от определенных переменных.
Все элементы можно графически разделить или даже прикрепить к другим объектам. Программа SHAPE-THIN разделяет элементы автоматически и путем ввода нулевых элементов обеспечивает непрерывный поток сдвига. Кроме того, в случае применения нулевых элементов, можно для контроля за передачей сдвига задать также конкретную толщину.
Программа SHAPE-THIN определяет характеристики сечений и напряжения для любых открытых, замкнутых, составных и несоединенных сечений.
- характеристики сечения
- Площадь сечения А
- Площади сдвига Ay, Az, Au и Av
- Положение центра тяжести yS, zS
- моменты площади 2 градусы Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Радиусы инерции iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Угол наклона главных осей α
- Вес сечения G
- Периметр сечения U
- константы сечения при кручении градусы IT, IT,St.Venant, IT, Bredt , IT,s
- Положение центра сдвига yM, zM
- Константы депланации Iω, S, Iω, M или Iω,D для бокового защемления
- Макс./мин. модули сечения Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M с местами
- Линии сечения ru, rv, rM, u, rM,v
- Понижающий коэффициент λM
- Пластические характеристики сечений
- Нормальная сила Npl,d
- Поперечные силы Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Изгибающие моменты Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Моменты сопротивления сечения Zy, Zz, Zu, Zv
- Площади сдвига Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Положение биссекторных осей fu, fv,
- Изображение эллипса инерции
- Статические моменты
- Статические моменты площади Qu, Qv, Qy, Qz с положением максимума и заданным потоком сдвига
- Координаты депланации ωM
- моменты сечения (площади депланации) Sω,M
- Площади ячеек Аm у замкнутых сечений
- Напряжение
- Нормальные напряжения σx, вызванные нормальной силой, изгибающими моментами и бимоментом депланации
- Касательные напряжения τ от поперечных сил, а также первичных и вторичных крутящих моментов
- Эквивалентные напряжения σv с настраиваемым коэффициентом касательных напряжений
- Соотношения напряжений, связанных с предельными напряжениями
- Напряжения на краях элемента или осевых линиях
- Сварное напряжение в угловых швах
- Сечения диафрагм жесткости
- Характеристики несвязанных сечений (ядра высотных зданий, составные сечения)
- Поперечные силы диафрагм жесткости, вызванные изгибом и кручением
- Пластический расчёт
- Расчет пластической несущей способности с определением коэффициента увеличения αpl
- Проверка c/t соотношений по методам расчета el-el, el-pl или pl-pl согласно норме DIN 18800
Поскольку модуль RF-/STEEL Warping Torsion полностью интегрирован в модуль RF-/STEEL AISC и RF-/STEEL EC3, вводятся все данные так же, как и для обычного расчета в этих модулях. Нужно только выбрать опцию «Выполнить анализ депланации» в диалоговом окне «Подробности» во вкладке Кручение с депланацией (см. рисунок справа). В данном диалоговом окне можно также задать максимальное количество итераций.
Расчет на кручение с депланацией выполняется для блоков стержней в RF-/STEEL AISC и RF-/STEEL EC3. Вы можете задать для них граничные условия, такие как узловые опоры или высвобождения на концах стержней.
Кроме того, можно указать несовершенства для нелинейного расчета.
RF-CONCRETE Surfaces (английская версия)
Нелинейный расчет активируется после выбора метода вычисления для расчета по предельным состояниям по пригодности к эксплуатации. Можно индивидуально выбрать различные варианты расчетов, а также эпюры напряжения-деформации для бетона и стальной арматуры. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций, расположение слоев по глубине сечения и коэффициент затухания.
Предельные величины в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации могут быть заданы для каждой поверхности или группы поверхностей индивидуально. В качестве предельных величин задаются максимальная деформация, максимальные напряжения или максимальная ширина раскрытия трещин. При определении максимальной деформации необходимо применить в расчете деформированную или недеформированную систему.
RF-CONCRETE Members (английская версия)
Нелинейный расчет может быть применен для расчета предельных состояний по несущей способности и пригодности к эксплуатации. Кроме того, можно задать прочность бетона на растяжение или жесткость бетона при растяжении между трещинами. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций и коэффициент затухания.
Результаты расчета деформаций при кручении отображаются в модулях RF-/STEEL AISC и RF-/STEEL EC3 обычным образом. Кроме прочих результатов, соответствующие окна результатов включают в себя также предельные значения искривления и кручения, внутренние силы и сводки расчета.
Графическое отображение формы колебаний (вкл. депланации) позволяет реально оценить поведение конструкции при потере устойчивости.
- Площадь сечения А
- Площади сдвига Ay и Az с поперечным сдвигом или без него
- Положение центра тяжести yS, zS
- моменты площади 2 градусы Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip
- Угол наклона главных осей α
- Радиусы инерции iy, iz, iyz, iu, iv, ip
- Момент инерции при кручении J
- Вес сечения G и периметр сечения U
- Положение центра сдвига yM, zM
- Константы депланации Iω,S, Iω,M
- Макс./мин. модули сечения Sy, Sz, Su, Sv и St
- Пластические модули сечения Zy,pl, Zz,pl, Zu,pl, Zv,pl
- Функция напряжения по Прандтлю φ
- Дифференцирование φ по y и z
- Депланация ω
- Моделирование сечений с помощью поверхностей, отверстий и точечных областей (арматурных зон), ограниченных многоугольниками
- Автоматическое или индивидуальное расположение точек напряжений
- Расширяемая база данных материалов из бетона, стали и арматурной стали
- Характеристики сечений железобетонных и составных сечений
- Расчет напряжений с гипотезой текучести по фон Мизесу и Треске
- Расчет железобетонных конструкций по:
-
DIN 1045-1:2008-08
-
DIN 1045:1988-07
-
ÖNORM B 4700: 2001-06-01
-
EN 1992-1-1:2004
-
- Для расчета по норме EN 1992-1-1:2004 затем доступны следующие национальные приложения:
-
DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 (Германия)
-
NEN-EN 1992-1-1/NA:2011-11 (Нидерланды)
-
CSN EN 1992-1-1/NA:2006-11 (Чехия)
-
ÖNORM B 1992-1-1:2011-12 (Австрия)
-
UNE EN 1992-1-1/NA:2010-11 (Испания)
-
EN 1992-1-1 DK NA:2007-11 (Дания)
-
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Словения)
-
NF EN 1992-1-1/NA:2007-03 (Франция)
-
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Словакия)
-
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Финляндия)
-
BS EN 1992-1-1:2004 (Великобритания)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Сингапур)
-
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Португалия)
-
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Италия)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Швеция)
-
PN EN 1992-1-1/NA:2008-04 (Польша)
-
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 (Бельгия)
-
НП к CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Кипр)
-
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Болгария)
-
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Литва)
-
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Румыния)
-
- В дополнение к выше перечисленным Национальным приложениям, можно задать также пользовательские Национальные приложения, в которых будут использоваться ваши собственные предельные значения и параметры.
- Расчёт железобетонных конструкций для распределения напряжения-деформации, надёжности или прямого расчёта
- Результаты списка арматуры и общей площади арматуры
- Протокол результатов с возможностью распечатки краткой формы
RF-CONCRETE Surfaces:
Нелинейный расчет деформаций выполняется с помощью итерационного процесса, при котором учитывается жесткость в зоне с трещинами и зоне без трещин. При нелинейном моделировании железобетона, необходимо определить характеристики материалов, которые различаются в зависимости от толщины поверхности. Поэтому для определения высоты сечения, разделяет конечный элемент на определенное количество стальных и бетонных слоев.
Средняя прочность стали, используемая в расчете, основана на 'Технических условиях вероятностного моделирования', опубликованных техническим комитетом JCSS. Пользователь решает, будет ли прочность стали применяться до предела прочности на растяжение (возрастающая ветвь в пластической области). В отношении характеристик материала, можно контролировать диаграмму деформации-напряжения для прочности на сжатие и растяжение. При определении прочности бетона на сжатие, вы можете выбрать параболическую или параболическо-прямоугольную диаграмму деформации-напряжения. На растянутой стороне бетона возможно деактивировать прочность на растяжение или применить линейно-упругую диаграмму, диаграмму по условиям моделирования CEB-FIB 90:1993 или задать, чтобы остаточное напряжение при растяжении бетона учитывало усиление от растяжения между трещинами.
Кроме того, вы можете указать, какие значения результатов должны отображаться после завершения нелинейного расчета предельного состояния по пригодности к эксплуатации:
- Деформации (общие, местные, основанные на недеформированной/деформированной системе)
- Ширина раскрытия трещин, глубина трещины и расстояние между трещинами для верхней и нижней сторон, в главных направлениях I и II соответственно
- Напряжения бетона (напряжение и деформация в главном направлении I и II) и арматуры (деформация, площадь, профиль, защитный слой и направление в каждом направлении армирования)
RF-CONCRETE Members:
Нелинейный расчет деформаций каркасов выполняется в процессе итерации, при котором учитывается жесткость в зонах с трещинами и без трещин. Характеристики материала для бетона и арматурной стали, применяемые при нелинейном расчете, могут быть выбраны в зависимости от предельного состояния. Доля прочности бетона на растяжение между трещинами (растяжение-жесткость) может быть учтена либо посредством модифицированной диаграммы напряжения-деформации арматурной стали, либо путем учета остаточной прочности бетона на растяжение.
Все результаты можно легко оценить и визуализировать в численной и графической форме. Функции выбора облегчают более целевую оценку.
Протокол результатов соответствует высоким стандартам {%/ru/produkty/rfem-5/naznachenije RFEM]] и {%/ru/products/rstab- 8/chto-takoe-rstab]]. Все изменения обновляются автоматически. Кроме того, может быть создана краткая лаконичная форма распечатки протокола, которая включает все соответствующие данные и выбранную пользователем графику сечений.
- Напряжения σ и деформации ε бетона и арматуры без учета прочности бетона на растяжение (состояние II)
- Расчет предельного состояния по несущей способности (имеющаяся надежность) или расчет заданных внутренних сил
- Расположение нейтральной оси α0, y0,N, z0,N
- Кривизны ky, kz
- деформация в нулевой точке ε0 и определяющие деформации на сжатом крае ε1 и растянутом крае ε2
- Определяющая деформация стали ε2s
- Нормальные напряжения σx, вызванные нормальной силой и изгибом
- Касательные напряжения τ, вызванные поперечной силой и кручением
- Эквивалентные напряжения σv в сравнении с предельным напряжением
- Соотношения напряжений, связанные с эквивалентными напряжениями
- Нормальное напряжение σx от единицы нормальной силы N
- Касательное напряжение τ от удельных поперечных сил Vy, Vz, Vu, Vv
- Нормальное напряжение σx от единичных моментовMy, Mz, Mu, Mv
Сечение может быть смоделировано произвольно, при помощи поверхностей, ограниченных полигональными линиями, включая отверстия и точечные области (арматурные стержни). В качестве альтернативы вы можете использовать интерфейс DXF для импорта геометрии. Обширная библиотека материалов облегчает моделирование комбинированных сечений.
При задании предельных диаметров и приоритетов может быть учтена обрезка армирования. Кроме того, могут учитываться защитные слои бетона и предварительные напряжения.
- Итерационный нелинейный расчет деформаций для стержневых и плитных конструкций из железобетона путем определения жесткости соответствующего элемента при заданных нагрузках
- Расчет деформаций железобетонных поверхностей с трещинами (состояние II)
- Общий нелинейный расчет на устойчивость сжатых стержней из железобетона; например, по норме EN 1992-1-1, 5.8.6
- Жесткость бетона при растяжении, применяемая между трещинами
- Большое количество национальных приложений для расчета по норме Еврокод 2 (EN 1992-1-1:2004 + A1:2014, смотри EC2 для RFEM)
- Дополнительный учет долговременных воздействий, таких как ползучесть или усадка
- Нелинейный расчёт напряжений в арматурной стали и бетоне
- Нелинейный расчет ширины раскрытия трещин
- Широкие возможности настройки данных для расчёта
- Графическое представление результатов, интегрированное в RFEM; например, деформация или провисание плоской железобетонной плиты
- Численные результаты наглядным образом организованные в таблицах и графическое изображение результатов на модели
- Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM
После завершения расчета, в модуле отобразятся наглядные таблицы результатов нелинейного расчета. Хорошо понятным способом отобразятся и все промежуточные значения. Графическое отображение расчетных коэффициентов, деформаций, напряжений в бетоне и арматурной стали, ширины раскрытия трещин, глубины раскрытия трещин и расстояния между трещинами в RFEM позволяет быстро найти критические области или области с образованием трещин.
Сообщения об ошибках или примечания, касающиеся расчета, помогут вам найти проблемы в расчете. Поскольку результаты расчета отображаются в виде поверхностей или точек, включая все промежуточные результаты, можно просмотреть все подробности расчета.
Благодаря возможности экспорта таблиц ввода и результатов в MS Excel, данные остаются доступными для дальнейшего использования в других программах. Полная интеграция результатов в протокол результатов RFEM гарантирует надежное проектирование конструкций.