Чтобы определить прочность болтов на сдвиг, в аддоне «Стальные соединения» можно указать, находится ли в соединении, работающем на сдвиг стержень или резьба.
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.
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.
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.
Расчёт сварных швов становится компьютерной игрой. Благодаря специально разработанной модели материала «Ортотропная | Пластический | Сварной шов (поверхности)» можно пластически рассчитать все составляющие напряжений. Напряжение τperpendicular также учитывается пластически.
Используя эту модель материала, можно реалистично и экономично рассчитывать сварные швы.
Используя компонент «Соединительная пластина», вы можете автоматически создать новую накладку в аддоне «Стальные соединения». Таким образом, можно сэкономить отдельные компоненты, а другие элементы, такие как покрывающий лист и подвижная пластина, автоматически учитываются с их размерами.
В RFEM 6 можно задать линейные сварные швы между поверхностями, а напряжения в сварных швах можно рассчитать с помощью аддона «Расчёт напряжений-деформаций».
Доступны следующие типы соединений:
стыковое соединение
Угловое соединение
шов внахлёст
Тройниковое соединение
В зависимости от выбранного типа соединения можно выбрать следующие типы швов:
Начальная жесткость Sj,ini является решающим параметром для оценки того, можно ли охарактеризовать соединение как жесткое, нежесткое или шарнирное.
В аддоне «Стальные соединения» можно рассчитать начальные значения жёсткости Sj,ini по Еврокоду (EN 1993-1-8, раздел 5.2.2) и AISC (AISC 360-16 кл. E3.4) по отношению к внутренним силам N, My и/или Mz.
Опция автоматической передачи начальных жесткостей позволяет их передавать в RFEM напрямую в качестве жесткостей шарниров на концах стержней. Затем вся конструкция пересчитывается, а результирующие внутренние силы автоматически принимаются в качестве нагрузок при расчёте и проектировании моделей соединений.
Автоматизированный процесс итерации исключает необходимость ручного экспорта и импорта данных, уменьшая объем работы и минимизируя потенциальные источники ошибок.
По сравнению с дополнительным модулем RF-/STEEL (RFEM 5/RSTAB 8) в аддоне Расчёт напряжений-деформаций для RFEM 6/RSTAB 9 были добавлены следующие новые функции:
Анализ стержней, поверхностей, тел, сварных швов (линейные сварные соединения между двумя и тремя поверхностями с последующим расчетом напряжений)
Вывод напряжений, соотношений напряжений, диапазонов напряжений и деформаций
Предельное напряжение в зависимости от приданного материала или пользовательского ввода
Индивидуальная спецификация результатов, подлежащих расчёту, с помощью свободно назначаемых типов настроек
Немодальные подробности результатов с подготовленным изображением формул и дополнительным изображением результатов на уровне сечений стержней
Если сварной шов соединяет две пластины из разных материалов, можно выбрать в поле со списком в аддоне Стальные соединения, какой из этих материалов следует использовать для сварного шва.
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.
С помощью компонента «Редактор стержней» вы можете изменять одну или несколько пластин стержней в аддоне Стальные соединения.
Вы можете использовать операции скоса, паза, скругления и отверстия различных форм. Вы можете использовать две операции «Паз» и «Скос» для нескольких пластин стержней.
Таким образом можно, например, делать пазы в полках двутавров (см. рисунок).
По сравнению с дополнительным модулем RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8) в аддоне Torsional Warping (7 DOF) для RFEM 6/RSTAB 9 были добавлены следующие новые функции:
Полная интеграция в среду RFEM 6 и RSTAB 9
7-я степень свободы учитывается непосредственно при расчёте стержней в RFEM/RSTAB на всей системе
Больше нет необходимости задавать условия опирания или жесткость пружины для расчёта в упрощённой эквивалентной системе
Возможна комбинация с другими аддонами, например, для расчёта критических нагрузок потери устойчивости при кручении и потери устойчивости плоской формы изгиба с аддоном для расчетом на устойчивость
Отсутствие ограничений для тонкостенных стальных профилей (например, можно вычислить идеальный опрокидывающий момент для деревянных балок с массивными сечениями)
После завершения расчёта программа позаботится о наглядных результатах. Таким образом, программа показывает результирующие максимальные напряжения и соотношения напряжений, сортированные по сечению, стержню/поверхности, телу, блоку стержней, x-разрезу и т.д. В дополнение к табличным значениям результатов, аддон показывает соответствующую графику сечения с точками напряжений, диаграммой напряжений и значениями. Расчетное соотношение можно связать с любым типом напряжения. Актуальная позиция выделяется в модели RFEM/RSTAB.
Кроме оценки в таблицах, программа предлагает вам еще больше. Вы также можете проверить напряжения и расчетные соотношения в модели RFEM/RSTAB графически. Вы можете настроить цвета и значения индивидуально.
Отображение диаграмм результатов стержня или блока стержней позволяет провести его более целевую оценку. Для каждого расчётного места можно открыть соответствующее диалоговое окно, чтобы проверить соответствующие расчётные свойства сечения и компоненты напряжения в любой точке напряжения. Наконец, у вас есть возможность распечатать соответствующую графику со всеми подробностями расчёта.
В аддоне Стальные соединения вы можете проектировать соединения в соответствии с американской нормой ANSI/AISC 360‑16. Интегрированы следующие методы расчёта:
Вы готовы к оценке? Для этого доступны расчетные диаграммы, которые показывают ход определенного результата во время расчета.
Вы можете свободно задавать назначение вертикальной и горизонтальной осей расчетной диаграммы. Это позволяет, например, просмотреть ход осадки определенного узла в зависимости 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
В дополнение к другим заранее заданным компонентам, в аддоне для проектирования стальных соединений вы можете использовать универсальный базовый компонент 'Общий сварной шов' для ввода сложных соединений.
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».
Использовали ли вы дополнительный внутренний решатель собственных чисел для определения коэффициента критической нагрузки в рамках расчета на устойчивость? В этом случае вы можете отобразить форму управляющих колебаний проектируемого объекта.
Аддон Расчёт алюминиевых конструкций предоставляет вам дополнительные возможности. Здесь также можно рассчитать общие сечения, которые еще не заданы в базе данных сечений. Например, создайте сечение в программе RSECTION, а затем импортируйте его в RFEM/RSTAB. В зависимости от используемой нормы расчёта, можно выбрать один из различных форматов расчёта. Сюда входит, например, расчет эквивалентных напряжений.
Ist zudem eine Lizenz für RSECTION und „Effektive Querschnitte“ vorhanden, so können Sie die Nachweise auch unter Berücksichtigung der effektiven Querschnittswerte nach EN 1999-1-1 führen.
Вы хотите смоделировать и проанализировать поведение твердого грунта? Для этого в программе RFEM реализованы специальные подходящие модели материалов. Вы можете использовать модифицированную модель Мора-Кулона с линейно-упругой идеально-пластической моделью или нелинейную упругую модель с эдометрическим соотношением напряжение-деформация. Предельный критерий, описывающий переход от упругой области к области пластической текучести, определяется по методу Мора-Кулона.
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.
Для расчёта Стального соединения у вас должен быть включен аддон Стальные соединения. Аддоны в RFEM 6 активируются во вкладке «Аддоны» в окне «Изменить модель - основные данные». Если аддон активен, это отображается в навигаторе.
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.