本文介绍了在 RFEM 和 RSTAB 中两种确定扭转偶然作用的方法。
在附加模块 RF-/DYNAM Pro - 等效荷载中自动计算
在附加模块 RF-/DYNAM Pro - 等效荷载中可以自动确定偶然扭矩。 在“等效力分析”选项卡中的“动力荷载工况”下激活该选项。 使用该选项时,在附加模块中需要输入偏心的值。 在 EN 1998-1 中该值为垂直于建筑物长度或宽度的 5%。 在RFEM和RSTAB中,必须在相应的方向上输入该值:
ex = 0.05 ⋅ Lx
ey = 0.05 ⋅ Ly
根据该偏心距与等效荷载相乘,附加模块即可确定施加在每个有限元节点或内部节点上的弯矩。 计算公式为:
M = |Fx ⋅ ey | + |Fy ⋅ ex |
通过在每个有限元节点上施加局部扭矩,在单个结构构件中可能会产生很大的扭矩。 必须手动施加扭矩。 在下文中将对其进行介绍。
手动计算偶然扭转作用
考虑偶然扭矩作用的更经济的方法是应用全局扭矩。 这是根据每层总的地震荷载得出的,然后必须分配到建筑物的各个剪力墙上。 这种方法通常可以达到更经济的目的,并且符合规范的要求。
示例 在附加模块 RF-/DYNAM Pro - 等效荷载中需要考虑反应谱分析。 这样会有两个结果组合,一个是 X 方向的结果,一个是 Y 方向的结果。 这种分析是通过设置每层楼层的剪力(Vy和 Vz )的结果梁来进行的(Vz对应于沿 X 方向的地震力 → Fx ,Vy对应于X 方向的地震力) Y 方向 → Fy )。 然后将每层地震荷载乘以偏心距(垂直建筑物长度的 5%),两个方向相加,就得到每层地震荷载的一个扭矩。 结果如下:
结果组合 1 的结果(地震在 X 方向):
Fx | Fy | ex | ey | M | |
---|---|---|---|---|---|
4 楼 | 128.0 kN | 70.4 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 119.8 千牛米 |
3 楼 | 91.0 千牛顿 | 56.0 kN | 0.60 米 | 0.525 m | 84.0 千牛米 |
2 楼 | 56.9 千牛顿 | 30.5 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 50.2 千牛米 |
激振工况 | 21.6 千牛顿 | 4.5 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 15.3 千牛米 |
结果组合 2 的结果(地震在 Y 方向上):
Fx | Fy | ex | ey | M | |
---|---|---|---|---|---|
4 楼 | 71.5 千牛顿 | 113.4 千牛 | 0.60 米 | 0.525 m | 102.4 千牛米 |
3 楼 | 55.5 千牛顿 | 66.8 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 68.4 千牛米 |
2 楼 | 29.9 千牛顿 | 46.1 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 42.1 千牛米 |
激振工况 | 4.6 千牛顿 | 17.6 千牛顿 | 0.60 米 | 0.525 m | 12.0 kNm |
为了将扭矩正确地分布在单个剪力墙上,可以使用薄的截面程序 SHAPE-THIN,因为它可以根据硬化系统理论计算不连接的截面。 因此对平面图(所有剪力墙;不考虑柱子的加固)进行建模,并施加单位扭矩 100 kNm。 即为单位墙体的合力值
因为该剪力是在100 kNm的单位弯矩下计算的,所以每层实际的弯矩也要相应地计算。 这些值可以乘以表格中显示的弯矩值,然后再除以 100。 这些单位墙体的力在建筑模型中必须作为线荷载(除以墙体长度)施加。
从而产生两个新的荷载工况: X 方向扭转和 Y 方向扭矩。 然后,这些荷载工况可以通过OR条件叠加在一个新的结果组合中,并与地震荷载进行组合。 那么我们来看看最终的计算结果吧: 由此产生的地震荷载,包括正确应用的偶然扭转。
有关此方法的详细说明,以及有关数据输入的提示和技巧,请参见与之链接的 网络课堂(仅提供德文版本)。