Вкладка Стержни | База диалога 'Конфигурация несущей способности' или 'Конфигурация прочности' позволяет задавать основные настройки для расчета стержней и наборов стержней.
'Параметры расчета' разделены на несколько категорий, зависящих от норм проектирования.
Общие
Контрольное поле 'Выполнять проверку устойчивости' управляет, нужно ли выполнять помимо проверки сечений также проверки устойчивости, такие как защита от изгибной и крутильной потери устойчивости. Вы должны отключить поле контроля, если не хотите выполнять проверку устойчивости или если эффекты устойчивости уже были учтены в определении внутренних усилий (например, с помощью расчета по теории второго порядка с несовершенствами и/или снижением жесткости).
Если проверка устойчивости включена, необходимо определить Эффективные длины или Граничные условия и назначить их соответствующим стержням или наборам стержней. Если этого не сделать, невозможна проверка устойчивости. В итоговой таблице Ошибки и предупреждения после расчета будет показано соответствующее сообщение. Вантовые стержни и стержни растяжения исключены из этого, так как они могут воспринимать только растягивающие силы и не требуют проверки устойчивости.
Контрольное поле 'Выполнять расширенную пластическую оценку' предоставляет возможность проводить расчет стержней или наборов стержней методом "частичных усилий" (ЧУМ). Параметры можно задать во вкладке Стержни | Пластичность, которая доступна после включения этой опции.
Границы использования для игнорирования внутренних усилий и напряжений
Нормы расчета, в основном основанные на ручных расчетах, содержат формулы или условия взаимодействия, которые часто предназначены только для определенных комбинаций внутренних усилий. Однако в ходе расчета конструкции по 3D-модели обычно получают очень малые значения для внутренних усилий. Хотя они не имеют значения с точки зрения конструкционной прочности, строгое следование норме проектирования может помешать выполнению определенных проверок или вынудить использование менее благоприятных формул взаимодействия. Границы использования предоставляют простой и прозрачный способ игнорирования определенных внутренних усилий при проверке и обхода указанных выше проблем.
Граничное значение η описывает отношение между воздействующим внутренним усилием и пластической прочностью сечения, определяемой упрощенно через значения сечения. Эти прочностные характеристики не являются нормативными: нормативные правила (например, классификация сечений) таким образом не учитываются; это не является целью настройки граничных значений. Высокие граничные значения следует использовать только в тестовых целях.
Если внутреннее усилие ниже условия граничных значений, расчет производится без предупреждения о том, что внутреннее усилие игнорируется. Однако в Детали проверки можно проверить, какие внутренние усилия были проигнорированы в результате граничных значений и не учтены при проверке, с помощью отметки 'Проверьте игнорируемое' на усилиях для расчета. Если все внутренние усилия в одном месте игнорируются, указывается только проверка игнорируемых внутренних усилий.
Если активирован аддон Течение с 7 степенями свободы, для некоторых нормативных документов также доступно предельное значение для бимомента и касательных напряжений из вторичной крутки.
Анализ тонкостенных конструкций (для EN)
Расчет эффективного сечения требует итеративного подхода. В поле ввода 'Максимальное количество итераций' вы можете установить максимальное количество циклов расчета. Как только 'Максимальная разница между итерациями' между результатами двух итераций будет достигнута, расчет завершится.
Для недвойно-симметричных, нагруженных на сжатие, локально нестабильных сечений положение центра тяжести эффективного сечения смещается по сравнению с чистым сечением. Сила сжатия, приложенная к чистому сечению, теперь действует эксцентрично на эффективное сечение, создавая дополнительный изгибающий момент. Этот изгибающий момент учитывается по умолчанию при расчете. Если это не требуется, отметьте контрольное поле 'Игнорировать изгибающие моменты из-за смещения центра тяжести'.
С помощью контрольного поля 'Учитывать эффективные ширины согласно EN 1993-1-5, Приложение E' можно управлять, будет ли использоваться альтернативный метод определения эффективного сечения для напряжений ниже предела текучести, указанный в Приложении E.
Опции (для EN, CSA, GB, SIA и т.д.)
В зависимости от нормы проектирования в конфигурации несущей способности доступны дополнительные опции. Они представляются для выбранных норм.
EN 1993
Сечения классов 1 и 2 могут быть рассчитаны пластически. Отметьте контрольное поле 'Эластический расчет (также для сечений классов 1 и 2)', если эти сечения должны быть проверены без использования пластических резервов. В этом случае контрольное поле 'Использовать проверку по уравнению 6.1 для эластического расчета' позволяет вам выбирать, проводить ли проверку на основании теории упругости. Это может быть консервативно, так как не учитываются частично пластические перераспределения напряжений, разрешенные в эластическом проектировании.
Для пластического расчета контрольное поле 'Использовать линейное взаимодействие по 6.2.1(7) для проверки сечения M+N' дает возможность добавлять коэффициенты поведения усилий линейно. Этот подход является консервативным и недопустимым для сечений класса 4.
CSA S16
Сечения классов 1 и 2 могут быть рассчитаны пластически. Отметьте контрольное поле 'Эластический расчет также для сечений классов 1 и 2', если эти сечения должны быть проверены без использования пластических резервов.
С помощью дополнительных опций можно управлять 'Параметрами устойчивости к сжатию по 13.3.1' и 'Коэффициентом воздействия равномерного изгиба (ω1) по 13.8.6'.
GB 50017
Описание в процессе.
SIA 263
Проверка поперечной силы обычно проводится с использованием эффективной поперечной площади Av. Для двойно-симметричных I-сечений и U-сечений класса 3 может быть также применена площадь стенки Aw. Для этого отметьте контрольное поле 'Учитывать площадь сдвига согласно 5.2.4'.
Опция 'Учитывать проверку сдвиговой нагрузки' включена по умолчанию. Это обеспечивает проверку по деформации сдвига согласно п. 4.5.4, 5.3.4 или Приложению F.1. Если поле управления отключено, проверка на сдвиговую нагрузку не проводится.
Сечения класса 3 могут быть проверены на изгиб вокруг обеих осей с нормальной силой согласно пункту 5.2.6. Если вы отметите контрольное поле 'Использовать альтернативные расчетные экспоненты α и β согласно 5.1.6.4', проверки для этих сечений будут проводиться по пункту 5.1.6.4.
Локальная потеря устойчивости (для AISC)
В Таблице B4.1b указаны соотношения ширины к толщине для элементов, нагруженных на сжатие (частей сечения), для стержней, нагруженных на изгиб. Если вы рассчитываете сечения, не указанные в этой таблице, отметьте соответствующее контрольное поле. Вы можете тогда определить значения λr как для неармированных, так и для армированных элементов.
Угловые сжатые стержни (для AISC)
Прочность на сжатие простых уголковых сечений для изгибной потери устойчивости определяется по разделам E3 или E7, для крутильной потери устойчивости - по разделу E4. Контрольное поле 'Использовать эффективную гибкость по E5' предоставляет возможность использовать упрощенный метод проверки согласно разделу E5, в котором углы обрабатываются путем корректировки их гибкости как элементы, нагруженные осевой силой. Это может быть применимо, если сила сжатия приложена к какому-либо боку. Другой угол должен быть закреплен сваркой или болтовым соединением с не менее чем двумя болтами к прилегающему элементу. Расчет эффективной гибкости может быть выполнен либо для 'Плоской фермы согласно E5(a)', либо для 'Пространственной фермы согласно E5(b)'.
Процедура, описанная в разделе E5, разрешает использование неравных длин ног, которые подключены через более короткую ногу - при условии, что эквивалентная гибкость увеличена на величину, учитывающую соотношение более длинной к более короткой ноге. Укажите, происходит ли 'Соединение через' более длинную или более короткую ногу.
Расчет холодноформованных профилей (для EN, AISC, CSA)
Для некоторых норм проектирования возможна проверка холодноформованных профилей. Они представлены для выбранных норм.
EN 1993
Контрольное поле 'Производить расчет холодноформованных профилей' включено по умолчанию. Стержни с такими сечениями определяются по EN 1993-1-3. Если снять галочку, расчет холодноформованных профилей проводится по EN 1993-1-1.
'Профилирующий фактор k по 3.2.2(3)' влияет на расчет повышенной предела текучести fya. Вы можете выбрать, каким способом был произведен профиль. Список предлагает два варианта:
- Прокатка (k = 7)
- Другие методы профилирования (k = 5)
Если вы отметите контрольное поле 'Использовать эластический расчет согласно 6.1.6', то проверки напряжений проводятся, как предусмотрено для нагрузки при кручении в EN 1993-1-3, пункт 6.1.6. Для всех комбинаций внутренних усилий используются эластические формулы напряжений (6.11a), (6.11b) или (6.11c). Более экономичные пластические методы проверки, применимые для определенных конфигураций внутренних усилий, в этом случае исключаются.
При активированном контрольном поле 'Считать стенку упрочнённой согласно Табл. 6.1' не проверяется пригодность стенки под местной нагрузкой. Локальная потеря устойчивости не может произойти.
Контрольное поле 'Проверка пригодности стенки под местной нагрузкой согласно 6.1.7' определяет, проводить ли проверки против локального сдавливания, крещеного изгиба или местной потери устойчивости в стенке. Это возможно, только если определено соответствующее Поддержка проектирования.
Проверка крутильной потери устойчивости для изгибаемых компонентов согласно EN 1993-1-3, п. 6.2.4(2) недопустима, если у сечения значительная разница между углами главных осей эффективного и чистого сечения. Поле ввода 'Граничный угол главных осей согласно 6.2.4(2)' позволяет вам задать угол αlim, до которого возможны проверки.
AISC 360
Укажите, следует ли проводить 'Расчет холодноформованных профилей по норме' AISC 360 или AISI 100.
Для 'Стержней за пределами областей применения' таблицы AISI B4.1-1 можно через контрольное поле указать, следует ли использовать коэффициенты безопасности Ω или коэффициенты сопротивления Φ согласно AISI S100, пункт A1.2(c). Этот пункт действует также для общих сечения, чьи области применения не определены в норме.
Контрольные поля категории 'Стержни при изгибе' позволяют установить детали для проверки устойчивости. Например, можно использовать эластичную резервную прочность по разделам AISI F2.4.2, F3.2.3 и F4.3. Для двусимметричных I-профилей эластическое напряжение на изгиб Fcre можно определить альтернативно по ур. (F2.1.1-6). При изучении центросимметричных Z-сечений, также возможно определение Fcre по ур. (F2.1.3-2).
Прочность Pn для 'потери устойчивости стенки' определяется по ур. (G5-1). Альтернативно можно выбрать значение по ур. (G5-2). Отметьте соответствующее контрольное поле.
CSA S16
Укажите, осуществляется ли 'Расчет холодноформованных профилей по норме' CSA S16 или CSA S136.
Для 'Стержней за пределами областей применения' таблицы CSA S136 B4.1-1 можно через контрольное поле указать, следует ли использовать коэффициенты безопасности Ω или коэффициенты сопротивления Φ согласно CSA S136, пункт A1.2(c). Этот пункт действует также для общих сечений, чьи области применения не определены в норме.
Контрольные поля категории 'Стержни при изгибе' позволяют установить детали для проверки устойчивости. Например, можно использовать эластичную резервную прочность по разделам CSA S136 F2.4.2, F3.2.3 и F4.3. Для двусимметричных I-профилей эластическое напряжение на изгиб Fcre можно определить альтернативно по ур. (F2.1.1-6). При изучении центросимметричных Z-сечений, также возможно определение Fcre по ур. (F2.1.3-2).
Прочность Pn для 'потери устойчивости стенки' определяется по ур. (G5-1). Альтернативно можно выбрать значение по ур. (G5-2). Отметьте соответствующее контрольное поле.
Проверка на потерю устойчивости от сдвига (для EN)
Контрольное поле 'Выполнять проверку на потерю устойчивости от сдвига' включено по умолчанию. Это обеспечивает проверку, требуется ли проверка на потерю устойчивости от сдвига для коэффициента стройности λ стенки согласно EN 1993-1-5, пункты 5.1, 5.2, 5.3 и 5.5. Если граничное значение λlim соблюдается, проверка считается выполненной. Однако если стройность превышает граничное значение, предусмотрены Стержневые распорки на опорах согласно пункту 5.1.(2) для выполнения проверки на потерю устойчивости от сдвига.
Расчет продольных стыков сварного шва (для EN)
Если вы хотите проверить несущую способность продольных швов сварных сечений, отметьте контрольное поле 'Выполнять расчет'. Коэффициент βw задан в виде материала во многих сталях из библиотеки согласно EN 1993-1-8, таблица 4.1. Если части сечения состоят из различных видов стали, вы можете задать корреляционный коэффициент βw для расчета угловых швов вручную.
Проверки устойчивости с усилиями по теории II. порядка (для EN)
Существует возможность проводить проверки устойчивости не по методу заменяющего стержня по EN 1993-1-1, п. 6.3, а с усилиями по теории II. порядка с учетом течения и несовершенств. В этом случае контрольное поле 'Использовать γM1 для определения свойств сечения' управляет, используется ли коэффициент γM1 (вместо γM0) для проверок сечения.
