VE0098 | Плоская ферма при изгибе и кручении

Описание работы

Плоская ферма, состоящая из четырех наклонных стержней и одного вертикального стержня, загружена в верхнем узле вертикальной силой F_z и внеплоской силой F_y. Исходя из расчета больших деформаций и пренебрегая собственным весом, определите нормальные силы стержней и перемещение верхнего узла из плоскости u_y. Контрольный пример основан на примере, представленном Gensichen и Lumpe (см. ссылку).

Материал	Сталь	Модуль упругости	E	210000,000	МПа
коэффициент Пуассона	ν	0,296	-
Геометрия	Наклонный стержень IPE 300	Высота	h₁	300,000	мм
Ширина	b₁	150	мм
Толщина стенки	t_w	7,100	мм
толщина полки	t_f	6,708	m
Длительность	L₁	6,000	m
Вертикальный стержень QRO 120x5	Длины сторон	b₂	120,000	мм
Направление стены	s₂	5,000	мм
Длительность	L₂	6,000	m
Нагрузки		Вне плоскости силы	F_y	0,200	кН
Нагрузки		Вертикальная сила	F_Z	24,000	кН

01 Плоская ферма при изгибе и кручении

Аналитическое решение

Аналитическое решение недоступно. В качестве ориентира взяты результаты из программы S3D.

Настройки программы RFEM и RSTAB

Смоделировано в версии RFEM 5.26, RSTAB 8.26 и RFEM 6.01, RSTAB 9.01
Размер элемента равен l_FE = 0,600 м
Учтен расчет по большим деформациям
Количество приращений - 10
Используется изотропная линейная упругая модель материала

Результаты

02 Результаты программы RFEM

Перемещение верхнего узла u_y [м]	S3D	Rfem 6	сечения	RSTAB 9	сечения
0,082	0,083	0,988	0,083	0,0988

Перемещение верхнего узла u_y [м]	S3D	RFEM 5	сечения	RSTAB 8	сечения
0,082	0,083	0,988	0,083	0,0988

Нормальная сила N [кН]	S3D	Rfem 6	сечения	RSTAB 9	сечения
Верхний наклонный стержень	-3.7	-3.4	1,088	-3.5	1,057
Нижний наклонный стержень	23,0	23,2	0,991	23,2	0,991
Вертикальный стержень	-20,5	-20,7	0,990	-20,7	0,990

Нормальная сила N [кН]	S3D	RFEM 5	сечения	RSTAB 8	сечения
Верхний наклонный стержень	-3.7	-3.5	1,057	-3.5	1,057
Нижний наклонный стержень	23,0	23,2	0,991	23,2	0,991
Вертикальный стержень	-20,5	-20,6	0,995	-20,7	0,990

Ссылки

LUMPE, G.: и GENSITEN, V. Теория и программное обеспечение для оценки линейного и нелинейного расчета стержней: Контрольные примеры, причины выхода из работы, подробная теория. Ernest,
LUMPE, G.: S3D (вер. 25 сентября 2011). Биберахский университет прикладных наук, 2011.

Гензишен

;