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2018-04-25

Modellierung und Bemessung einer gelenkigen Stirnplattenverbindung

系统

整个结构是一个铰接的半框架,由 6 米长的 IPE-160 梁和 4 米长的 IPE-200 柱组成。 梁通过与 5mm 厚的端板焊接和 4 个螺栓 M12 连接到柱子的腹板上。

结构的荷载除了自重外,还有作用在梁上沿着 Z 方向正向作用的 8kN/m 荷载(图01)。

端板的尺寸为宽/高 = 82/160mm。 螺栓的边缘距离为 e1 / e2 = 44 / 20.5 mm(图02)。

情况 1: Nachweis der Verbindung mit RF-JOINTS Stahl - Gelenkig

在 RFEM 中对结构进行建模(包括荷载工况和荷载)之后,打开附加模块 RF-JOINTS Steel-Pinned, 并定义相应的输入数据,以便在短时间内计算进行该连接设计。

这个例子中主导螺栓抗剪承载力(使用率 47 %,图 03), 单个螺栓的最大存在剪力Fn,Ed为6.12 kN。

情况 2: Modellierung der Verbindung in RFEM

该情况在 RFEM 中建模的步骤如下:

  • 复制模型
  • Stabexzentrizität am Träger definieren (halbe Trägerhöhe in Richtung Z, Stirnplattendicke + halbe Stützenstegdicke in Richtung Y, nur am Ende der Verbindung, siehe Bild 04).
  • 在杆件处右击鼠标→“由杆件生成面”
  • 删除节点支座,定义在梁翼缘下边框的铰接线支座和柱子腹板的末端(见图 05)
  • 删除杆件荷载(8 kN / m),并换算成面荷载(作用在梁翼缘上 97.6 kN/m²)

连接:

  • 端板作为体单元建模(长方体,见图 06)
  • 螺栓孔的插入(参见本文 )。
  • 将实体端板拷贝到梁末端。 注意: 由于铰接连接,端板不应与柱腹板接触,因此力只能通过螺栓传递(参见图 07)
  • 将端板的洞口(螺栓孔)拷贝到柱腹板
  • 检查端板与柱腹板之间确实没有接触,可以在此开始计算。 应该出现一条关于不稳定的信息
  • 四个螺栓可以作为圆柱形实体建模,由圆形面和四边形面组成

为了得到螺栓中的内力,必须在每个螺栓的中间设置一个结果梁(见图 08)。 Als Querschnitt wird in diesem Beispiel vereinfacht ein 12 mm Rundstahl verwendet. 有关结果梁的更多信息,请参见我们的知识库。

计算得出螺栓的最大剪力为Vz = 6.69 kN(见图09)。

小结

由主程序RFEM和由附加模块 RF-JOINTS Steel-Pinned 得出的结果很接近,也具有可比性。 在这个例子中,很明显在 RFEM 中建模的可能性很大。 与在附加模块 RF-JOINTS Steel-Pinned 中的快速设计相比,手动建模的工作量相对较高,因此用户必须首先决定使用哪种情况进行设计。


作者

Ackermann 先生是该公司的销售联系人。

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