В аддоне Стальные соединения, можно классифицировать жёсткости соединений.
Кроме начальной жёсткости, в таблице также отображаются предельные значения шарнирных и жёстких соединений при выбранных внутренних силах N, My и/или Mz. Полученная классификация затем отображается в таблице как «шарнир», «полужёсткая» или «жёсткая».
K пояснительному видеоВ аддоне «Стальные соединения» можно учесть преднапряжение болтов при расчёте всех компонентов. Вы можете легко активировать предварительное напряжение с помощью флажка в параметрах болта, и это повлияет на расчёт напряжений-деформаций, а также на расчёт жёсткости.
- Аддон «Стальные соединения»
- Пояснительное видео: Предварительно напряжённые болты для стальных соединений
Предварительно напряжённые болты - это специальные болты, используемые в стальных конструкциях для создания больших зажимных сил между соединяемыми конструктивными элементами. Эта сжимающая сила вызывает трение между элементами конструкции, которое обеспечивает передачу сил.
Функциональность
Предварительно напряженные болты растягиваются с определенным крутящим моментом, который растягивает их и создает растягивающую силу. Эта растягивающая сила передается к соединяемым элементам и приводит к высокому усилию смыкания. Сила смыкания предотвращает ослабление соединения и обеспечивает надежную передачу сил.
Преимущества
- Высокая несущая способность: болты с предварительным натяжением могут передавать большие силы.
- Низкодеформационные: минимизируют деформацию соединения.
- Усталостная прочность: устойчивы к усталости.
- Простота монтажа: их относительно легко собрать и разобрать.
Расчет и проектирование
Расчет преднапряженных болтов выполняется в RFEM с использованием расчетной модели КЭ, созданной с помощью аддона «Стальные соединения». Он учитывает силу смыкания, трение между конструктивными элементами, прочность болтов на сдвиг и несущую способность конструктивных элементов. Расчет выполняется по норме DIN EN 1993-1-8 (Еврокод 3) или по американской норме ANSI/AISC 360-16. Созданную расчетную модель, включая результаты, можно сохранить и использовать в качестве независимой модели RFEM.
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 аддоне Стальные соединения можно проектировать соединения стержней со сборными сечениями. Кроме того, можно выполнять расчётные проверки соединений практически для всех тонкостенных сечений из базы данных RFEM.
K пояснительному видеоВ аддоне Стальные соединения вы можете проектировать соединения в соответствии с американской нормой ANSI/AISC 360‑16. Интегрированы следующие методы расчёта:
- Расчёт коэффициента нагрузки и прочности (LRFD)
- Расчёт допустимых напряжений (ASD)
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
Благодаря расширению RF-/STEEL Warping Torsion можно в модуле RF-/STEEL AISC проводить также расчеты в соответствии с Расчетным руководством № 9.
Сам расчет выполняется с 7 степенями свободы согласно теории кручения с депланацией, что позволяет провести реалистичный расчет на устойчивость, включая учет кручения.
Определение критического момента потери устойчивости выполняется в RF-/STEEL AISC с использованием решателя собственных чисел, который позволяет точно определить критическую нагрузку потери устойчивости.
Решатель собственных чисел отображает окно с графикой собственных чисел, которое позволяет проверить граничные условия.
Модуль STEEL AISC позволяет учитывать боковые промежуточные опоры в любом месте конструкции. Благодаря тому, можно стабилизировать, например, только верхнюю полку.
Кроме того, пользовательские боковые ограничения, такие как отдельные вращательные и поступательные пружины, могут быть назначены в любом месте сечения.
Во-первых, изображаются определяющие расчетные проверки соединения для соответствующего загружения и сочетания нагрузок или расчетного сочетания. Кроме того, можно изобразить результаты отдельно по блокам стержней, поверхностям, сечениям, стержням, узлам и узловым опорам.
- Вы можете применить фильтр для еще большего уменьшения отображаемых результатов и их более наглядного представления.
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.
После выбора нагрузок, необходимых для расчета, и, при необходимости, требуемых нормативов для расчета, можно в окне 1.2 Предельные параметры задать предельные нагрузки. Кроме того, база данных пределов может быть дополнена другими производителями и пользовательскими параметрами.
После выбора всех необходимых для расчета предельных элементов, можно дополнительно задать класс длительности нагрузки (LDC). Однако, это окно модуля доступно только для расчета деревянных соединительных элементов по EN 1995-1-1 или DIN 1052.
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.
- 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.
- Расчёт концов стержней, стержней, узловых опор, узлов и поверхностей
- Учёт заданных расчётных областей
- Проверка размеров сечения
- Расчет по EN 1995-1-1 (европейская норма для деревянных конструкций) с соответствующими национальными приложениями + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (американская норма)
- Расчёт различных материалов, таких как сталь, бетон и другие
- Нет необходимости привязки к конкретным нормам
- Расширяемая база данных деревянных крепежных элементов (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) и стальных крепежных элементов (стандартные соединения в расчете стальных зданий по норме EC 3, M-connect, PFEIFER, SG-Technik)
- Предельная несущая способность деревянных балок от компаний STEICO и Metsä Wood, доступная в базе данных
- Соединение с MS Excel
- Оптимизация соединительных элементов (рассчитывается наиболее загруженный элемент)