下面的设计举例对应于AISC设计举例V15.0 [1]中的H.6。
模型数据
在本示例中,跨度为15 m的由ASTM A992制造的梁W10x49在中心通过偏心单个荷载施加。 荷载作用时的偏心距为6 in。 荷载的偏心由扭矩承担。
荷载工况1(自重)
荷载工况2实时(可变荷载)
LRFD和ASD各自创建一个荷载组合。
荷载组合1: 1.20 LC1 + 1.60 LC2
荷载组合2: 1.0 LC1 + 1.0 LC2
因为使用RF-STEEL Warping Torsion进行的设计中的对象是多杆件,所以必须要创建一组多杆件。
使用RF-Steel钢翘曲扭转设计RF-STEEL AISC
在设计工况1中的设计应按照LRFD 2016进行。 因此选择荷载组合1进行选择。 翘曲扭转分析可以在“详细信息”→“翘曲扭转”中激活。 荷载输入和分析方法有不同的选项。
根据线性静力学分析手动线性计算,荷载应用在顶部法兰进行计算。 Die folgenden Masken können bis zur Eingabemaske "1.8 Knotenlager" bestätigt werden. 在这里定义节点支座。 它们与杆件铰一起形成边界条件,确定临界荷载系数。 在局部视图中以图形方式检查节点支座。 在设计中要考虑梁的两个横向和扭转约束。
之后可以进行计算。
结果评估和比较
在计算之后,显示临界荷载系数和单个应力。 确定的模态形状可以在一个单独的窗口中打开,通过图形显示可以控制边界条件。
如果计算横向扭转屈曲,屈曲应力F n会自动减小。 在本设计示例中,由于扭转扭转不起作用,所以将材料A992的屈服应力分配为Fy 50 ksi。
与验证的例子比较表明,在该表格中出现的是RF-STEEL AISC Warping Torsion相同的设计点,
对于按照LRFD进行的设计,应力点1的正应力为28.531 ksi,在手动计算示例中指定为28.0 ksi。
支座处的剪应力计算产生的总剪应力为11.282 ksi,而手动计算为11.4 ksi。
按照之前的步骤按照ASD进行设计。 根据ASD进行设计的最大正应力在中跨的应力点1是27,293 ksi。 手动计算的结果为26.9 ksi。 在附加模块RF-STEEL Warping Torsion中确定支座腹板最大剪应力为7.522 ksi,而手动计算为7.56 ksi。
概述总结
该验证示例可以进行验算。 根据翘曲扭转分析的计算,其翘曲扭转自由度为7,是根据AISC的设计指南9 [2]对结构构件进行翘曲扭转。