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 таблицах как «шарнир», «полужёсткая» или «жёсткая».
В 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.
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.
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.
В аддоне Стальные соединения вы можете проектировать соединения в соответствии с американской нормой ANSI/AISC 360‑16. Интегрированы следующие методы расчёта:
В случае прямоугольных сечений обычно можно получить прямое соединение с помощью сварных швов. Однако вы можете таким же образом соединить их с другими сечениями. Кроме того, другие компоненты, такие как торцевые пластины, помогут вам соединить прямоугольные сечения с другими конструктивными элементами.
Расчёт рамного соединения с вутами и усиленными стержнями. Для соединения были выполнены расчёт напряжений и расчёт на потерю устойчивости при изгибе. Для изображения результатов потери устойчивости соединение было преобразовано в отдельную модель.
Для компонентов соединений можно проверить, возможно ли нарушение устойчивости стальных соединений. Для этого требуется аддон Устойчивость конструкции.
В этом случае вы рассчитываете коэффициент критической нагрузки для всех проанализированных сочетаний нагрузок и выбранного количества форм колебаний для модели соединения. Сравните наименьший коэффициент критической нагрузки с предельным значением 15 в норме EN 1993-1-1, раздел 5. Кроме того, можно выполнить пользовательскую настройку предельного значения. По результатам расчета на устойчивость программа отображает соответствующие формы колебаний в графическом виде.
Для расчета устойчивости программа RFEM использует адаптированную модель поверхности, специально предназначенную для распознавания местных форм потери устойчивости. Также можно сохранить и использовать модель расчета на устойчивость, включая результаты, в виде отдельного файла модели.
Автоматическое создание расчетных моделей КЭ: аддон автоматически создает в фоновом режиме конечно-элементную модель (КЭ) стального соединения.
Учет всех внутренних сил: расчетные проверки включают все внутренние силы (N, Vy, Vz, My, Mz, MT) и не ограничиваются плоскими нагрузками.
Автоматическая передача нагрузки: все сочетания нагрузок автоматически передаются в расчетную модель соединения. Нагрузки передаются непосредственно из RFEM, таким образом, ручной ввод данных не требуется.
Эффективное моделирование: аддон экономит время при моделировании сложных случаев соединений. Созданную расчетную модель КЭ можно сохранить для дальнейшего использования для собственных расчётов.
Расширяемая база данных: имеется обширная и расширяемая база данных с предопределенными шаблонами стальных соединений.
Широкая применимость: аддон подходит для соединений любого типа и формы и совместим практически со всеми прокатными, сварными, сборными и тонкостенными сечениями.
Выбор узлов в модели RFEM, автоматическое распознавание и придание стержней, соединенных в узле
Множество предварительно заданных компонентов для простого ввода типовых соединений (например, торцевые пластины, планки, ребристые пластины)
Универсальное применение основных компонентов (пластины, сварные швы, вспомогательные плоскости) для проектирования сложных соединений
Не требуется ручного редактирования модели КЭ, основные параметры расчета могут быть изменены в настройках конфигурации
Автоматическая коррекция геометрии соединения, благодаря относительному отношению компонентов друг к другу, даже при последующем редактировании стержней
Параллельно с вводом данных, программа выполняет проверку достоверности, чтобы быстро обнаружить, например, отсутствующие данные или коллизии
Графическое отображение геометрии соединения, которое обновляется параллельно с вводом
Программа поддержит вас: Он определяет силы болтов на основе расчетной модели КЭ и автоматически их оценивает. Аддон выполняет расчёт прочности болтов для случаев выхода из работы, таких как растяжение, сдвиг, смятие отверстия и продавливание, по нормативу и чётко отображает все требуемые коэффициенты.
Хотите выполнить расчёт сварных швов? Сварные швы моделируются как упруго-пластические элементы поверхности, а их напряжения считываются из расчетной модели КЭ. Критерии пластичности должны представлять собой разрушение по AISC J2-4, J2-5 (прочность сварных швов) и J2-2 (прочность основного металла). Расчет можно выполнить с использованием частных коэффициентов надежности из выбранного национального приложения EN 1993-1-8.
Пластины в соединении рассчитываются пластически, путем сравнения полученной пластической деформации с допустимой пластической деформацией. Настройкой по умолчанию является 5% по EN 1993-1-5, приложение C, но она может быть скорректирована пользовательскими спецификациями, а также 5% для AISC 360.
Вы можете изобразить все основные результаты на модели КЭ. В этом случае вы можете фильтровать результаты отдельно по соответствующим компонентам.
Кроме того, RFEM представляет все расчётные проверки в табличной форме, включая изображение используемых формул. При желании, вы можете перенести таблицы результатов в протокол результатов RFEM.
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
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.
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.
Окна результатов подробно перечисляют все результаты расчета. Кроме того, создаются и 3D-графики, в которых отдельные компоненты а также размерные линии и, например, Это позволяет вам, например, изображать или скрывать данные по сварным швам. Резюме показывает, были ли выполнены отдельные расчеты: Расчетное соотношение дополнительно визуализируется с помощью зеленой полосы данных, которая становится красным, когда расчет не выполнен. Также изображается номер узла и определяющие ЗГ/СН/РС.
При выборе расчета модуль показывает подробные промежуточные результаты, включая воздействия и дополнительные внутренние силы из геометрии соединения. Существует опция для изображения результатов по загружениям и по узлам. Соединения представлены в реалистичной 3D-рендеринге, которую можно масштабировать. В дополнение к основным видам, можно изобразить графику с любой точки зрения.
Можно добавить графику с размерами и ярлыками к распечатке RFEM/RSTAB или экспортировать их в виде DXF. Протокол результатов включает все исходные данные и результаты, подготовленные для инженеров экспертизы. Можно экспортировать все таблицы в MS Excel или в файл CSV. Все характеристики, необходимые для экспорта, можно задать в специальном меню перевода данных.
После запуска дополнительного модуля, необходимо сначала выбрать группу соединений (шарнирный узел), а затем категорию и тип соединения (накладка стенки, ребристая плита, короткая торцевая пластина или торцевая пластина с накладкой). Затем нужно в модели RFEM/RSTAB выбрать узлы для расчета. RF-/JOINTS Steel - Pinned автоматически распознает стержни соединений и определяет по их расположению, являются ли они колоннами или балками.
При необходимости, можно исключить из расчета отдельные стержни. А конструктивно подобные соединения могут быть рассчитаны для нескольких узлов одновременно. В нагрузках всегда требуется выбрать определяющие загружения, сочетания нагрузок или расчетные сочетания. Альтернативно, можно задать сечение и данные по нагрузкам также вручную. В последнем окне вводно соединение настраивается шаг за шагом.