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.
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.
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.
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.
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.
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)
В аддоне Стальные соединения вы можете проектировать соединения в соответствии с американской нормой ANSI/AISC 360‑16. Интегрированы следующие методы расчёта:
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».
Аддон Расчёт железобетонных конструкций позволяет выполнить сейсмический расчёт железобетонных стержней по норме EC 8. Она включает в себя, среди прочего, следующие функции:
Конфигурации сейсмического расчёта
Дифференциация классов податливости DCL, DCM, DCH
Возможность переноса коэффициента работы из динамического расчёта
Проверка предельного значения коэффициента работы
Расчётные проверки несущей способности «Сильная колонна – слабая балка»
Детализация и особые правила для коэффициента податливости кривизны
Детализация и особые правила для местной податливости
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.
Можно выбрать несколько методов, доступных для анализа собственных чисел:
Прямые методы
Прямые методы (Ланцоша (RFEM), корней характеристического полинома (RFEM), метод итерации подпространства (RFEM/RSTAB), обратная итерация со сдвигом (RSTAB)) подходят для моделей малого и среднего размера. Используйте эти методы быстрого решения, только если ваш компьютер имеет большой объем оперативной памяти.
Итерационный метод ICG (неполный сопряженный градиент (RFEM))
Напротив, этот метод требует лишь небольшого количества памяти. Собственные числа определяются одно за другим. Его можно использовать для расчета больших конструктивных систем с небольшим количеством собственных значений.
Используйте аддон Устойчивость конструкции для выполнения нелинейного расчёта на устойчивость инкрементным методом. Данный тип расчета дает результаты, близкие к реальности также для нелинейных конструкций. Коэффициент критической нагрузки определяется путем постепенного увеличения нагрузок выбранного загружения до достижения неустойчивости. Приращение нагрузки учитывает нелинейности, такие как выход из работы стержней, опор и фундаментов, а также нелинейности материала. После увеличения нагрузки можно дополнительно выполнить линейный расчет на устойчивость на последнем устойчивом состоянии, чтобы определить форму устойчивости.
В аддоне Стальные соединения можно соединять круглые пустотелые профили с помощью сварных швов.
Круглые профили можно соединить друг с другом или с плоскими конструктивными элементами. Закругления стандартных и тонкостенных профилей также могут быть соединены сварным швом.
Компонент «Опорная плита» позволяет рассчитывать соединения опорной плиты с помощью забетонированных анкеров. В этом случае рассчитываются пластины, швы, анкеровки и взаимодействие стали с бетоном.