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.
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.
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.
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:
Новые стальные профили в соответствии с последним Руководством CISC (12-е издание) доступны в RFEM 6. Разделы перечислены в Стандартизированной библиотеке. В фильтре выберите «Канада» для региона и «CISC 12» для стандарта. Кроме того, название раздела можно ввести непосредственно в поле поиска, расположенное в нижней части диалогового окна.
Широкий выбор сечений, таких как прямоугольные, квадратные, тавровые, круглые, составные сечения, нерегулярные параметрические сечения и многие другие (пригодность для расчёта зависит от выбранного стандарта)
Расчет кросс-ламинированной древесины (CLT)
Расчет материалов на основе древесины и клееного шпона по норме EC 5
Расчет конических и криволинейных стержней (метод расчета по нормативу)
Возможна корректировка основных расчётных коэффициентов и нормативных параметров
Широкие возможности настройки данных для расчёта
Быстрый и наглядный вывод результатов для немедленного обзора распределения результатов после выполнения расчета
Подробный вывод результатов расчета и основных формул (четкий и проверяемый путь результата)
Численные результаты наглядным образом организованные в таблицах и графическое изображение результатов на модели
Включение результатов в протокол результатов RFEM/RSTAB
Использовали ли вы решатель собственных чисел аддона для определения коэффициента критической нагрузки в рамках расчёта на устойчивость? Если да, то в качестве результата можно отобразить определяющую собственную форму рассчитываемого объекта. В зависимости от используемого норматива, здесь доступен решатель собственных чисел для расчета потери устойчивости плоской формы изгиба.
Если ваш расчет выполнен успешно, следует несложная часть вашей работы. Потому что программа выполняет многие процессы за вас. Например, выполненные расчетные проверки отображаются в таблице. Он показывает все подробности результатов. Благодаря наглядно представленным расчётным формулам, вы сможете без проблем понять результаты. Здесь нет эффекта «черного ящика».
Расчётные проверки выполняются на всех определяющих местах стержней и изображаются графически в виде эпюры результатов. Кроме того, в результатах доступны подробные графические изображения, такие как распределение напряжений в сечении или определяющая собственная форма.
Все исходные данные и результаты являются частью протокола результатов RFEM/RSTAB. Содержание протокола и степень подробности результатов могут быть выбраны индивидуально для отдельных расчетных проверок.
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.
Ветровые нагрузки также не будут проблемой при проектировании. Вы можете автоматически создавать ветровые нагрузки как нагрузки на стержми или на площади (RFEM) для следующих конструктивных элементов:
Вертикальные стены
Плоские кровли
Односкатные кровли
Двухскатные/лотковые кровли
Вертикальные стены с двускатной кровлей
Вертикальные стены с плоской или односкатной кровлей
Ваши конструкции должны выдерживать также снегопады? Используйте мастер снеговых нагрузок для создания снеговых нагрузок, действующих на стержни или на поверхности.
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.
В первом окне результатов показаны максимальные расчетные соотношения и соответствующие расчеты для каждого рассчитанного загружения, сочетания нагрузок или расчетного сочетания.
В следующих окнах результатов показаны все подробные результаты, упорядоченные по отдельным критериям в расширяемых иерархических меню. Можно изобразить все промежуточные результаты во всех точках вдоль стержней. Таким образом, можно легко проследить, как были выполнены отдельные расчеты в модуле.
Все данные модуля включаются в протокол результатов RFEM/RSTAB. Содержание протокола и степень подробности результатов могут быть выбраны индивидуально для отдельных расчетов.
Сначала необходимо решить, будет ли выполняться расчет по ASD или LRFD. Затем можно ввести рассчитываемые загружения, сочетания нагрузок и расчетные сочетания. Сочетания нагрузок по норме ASCE 7 в программе RFEM/RSTAB можно создать как вручную, так и автоматически.
На следующих этапах можно исправить заданные по умолчанию боковые промежуточные опоры, расчетные длины и другие нормативные параметры расчета, такие как коэффициент модификации Cb для потери устойчивости плоской формы изгиба или коэффициент сдвигового запаздывания. В случае применения ряда стержней, можно задать индивидуальные условия опирания и эксцентриситеты для каждого промежуточного узла отдельных стержней. Специальный инструмент МКЭ определяет критические нагрузки и моменты, необходимые для расчета на устойчивость.
Программа RFEM/RSTAB позволяет применить метод прямого расчета, учитывающий влияние общего расчета по методу второго порядка. Таким образом, можно избежать использования специальных коэффициентов увеличения.
Расчет стержней и блоков стержней на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, комбинированные внутренние силы и кручение
Расчет на устойчивость при изгибе и кручении
Автоматическое определение критических нагрузок и критических моментов при продольном изгибе для общих приложений нагрузки и условий опирания с помощью специальной программы МКЭ (расчет собственных чисел), интегрированной в модуль
Альтернативный аналитический расчёт критического момента потери устойчивости для стандартных ситуаций
Возможность применения дискретных боковых опор для балок и непрерывных стержней
Автоматическая классификация сечений (компактные, некомпактные и гибкие)
Расчет на предельное состояние по пригодности к эксплуатации (прогиб)
Оптимизация сечения
Широкий диапазон сечений, таких как прокатные двутавры; швеллеры; тавры; уголки; прямоугольные и круглые пустотелые профили; круглые стержни; симметричные и несимметричные параметрические двутавры, тавры и уголки; двойные уголки
Наглядное расположение окон для ввода данных и результатов
Подробная документация результатов, включая ссылки на формулы используемого норматива
Различные возможности фильтрации и организации результатов, включая результаты, упорядоченные по стержням, сечениям, х-разрезам или загружениям, сочетаниям нагрузок и расчетным сочетаниям
Таблица результатов для гибкости стержней и определяющих внутренних сил
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.
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.
При расчете несущей способности сечений выполняется анализ растяжения и сжатия вдоль волокон, изгиба, изгиба с растяжением/сжатием, а также прочности на сдвиг от поперечной силы.
Если элементы конструкций с риском потери устойчивости рассчитаны по методу эквивалентного стержня, то программа учитывает осевое сжатие, изгиб со сжимающей силой или без нее, а также изгиб и растяжение. Прогиб определяется для частей сечения и балок с консолями и сопоставляется с максимально допустимым прогибом.
Отдельные расчетные случаи позволяют гибко выполнить расчет выбранных стержней, блоков стержней и воздействий, а также индивидуально проверить на устойчивость..
Важные при расчете параметры, такие как расчет на устойчивость, продолжительность нагрузки при пожаре, гибкость стержней и предельные прогибы могут быть скорректированы по желанию.
После запуска дополнительного модуля, необходимо выбрать стержни/блоки стержней, загружения, сочетания нагрузок и расчетные сочетания для расчета по предельному состоянию по несущей способности и пригодности к эксплуатации. Материалы из RFEM/RSTAB заданы по умолчанию, но их можно изменить в RF-/TIMBER CSA. Характеристики материалов из соответствующих норм включены в базу данных материалов.
При проверке сечений можно решить, будут ли учитываться сечения, выбранные в RFEM/RSTAB или модифицированные сечения. После проверки сечения задаются классы длительности нагрузки, условия влажности и обработки древесины.
Для расчета деформаций необходимо задать расчетные длины соответствующих стержней и блоков стержней. Кроме того, можно учесть направление прогиба, строительный подъем и тип балки.
При расчете на огнестойкость вы можете задать стороны обжигания стержня или блока стержней.
После завершения расчета, модуль отображает результаты в наглядных таблицах результатов. Могут быть включены все промежуточные значения (например, определяющие внутренние силы, поправочные коэффициенты и т.д.), что делает расчет более прозрачным. Результаты сортируются по загружениям, сечениям, блокам стержней и стержням. Если расчет выполнить не удалось, затронутые сечения могут быть изменены в процессе оптимизации.
Расчетное соотношение в модели RFEM/RSTAB представлено различными цветами. Таким образом, можно быстро определить критические или малозагруженные области сечений. Кроме того, возможность подробного анализа обеспечивают диаграммы результатов, изображенные на стержне или блоке стержней.
В дополнение к изображенным в таблицах исходным данным и результатам, включая подробности расчета, вы можете добавить в протокол результатов всю графику. Таким образом, гарантируется четкая и наглядная документация. Вы можете настроить содержание протокола и необходимый объём вывода результатов для отдельных расчётов.
Данные, касающиеся материалов, нагрузок и сочетаний, задаваемые в RFEM/RSTAB, должны соответствовать концепции расчета, описанной в норме CSA S16. В базе данных материалов RFEM/RSTAB уже имеются материалы, соответствующие канадской норме.
RFEM/RSTAB автоматически создает соответствующие сочетания нагрузок по канадской норме. Однако, можно создать все сочетания вручную в RFEM/RSTAB. В дополнительном модуле RF-/STEEL CSA задаются стержни и блоки стержней, которые необходимо рассчитать, а также загружения, сочетания нагрузок и расчетные сочетания.
В следующих окнах можно исправить заданные по умолчанию параметры боковых промежуточных опор и расчетных длин. В случае применения ряда стержней, можно задать индивидуальные условия опирания и эксцентриситеты для каждого промежуточного узла отдельных стержней. Затем специальный инструмент МКЭ определяет критические нагрузки и моменты, необходимые для расчета на устойчивость в данных ситуациях.