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2021-11-03

RFEM 6 中设计钢结构节点的新方法

RFEM 6 中的其中一个新功能是钢结构节点的设计方法。 不同于 RFEM 5,RFEM 6 中钢结构节点的设计模块采用有限元方法。

钢结构节点的创建

在 RFEM 6 中可以通过简单而熟悉的预定义组件输入来创建钢结构节点。 初始数据包括在 RFEM 模型中选择节点,然后自动识别和分配连接杆件。

对于典型的连接情况,可以选择多种类型的预定义组件(例如端板、夹板、翅片板)。 对于复杂的连接情况,也可以输入通用的基本组件(板件、焊缝、辅助平面)。

可以轻松定义和调整各个组件的设置。 此外,还可以对连接杆件和板件进行修改。 这样定义的组件集可以作为模板保存在用户自定义的库中,以供进一步使用。

此时可以通过配置设置来定义设计参数。 也可以进行真实性检查,以检查连接并识别缺失的数据、板的碰撞、错误的焊缝等。

钢结构节点设计

在 RFEM 6 中进行钢结构节点分析的优点是可以在后台自动生成相关的有限元模型。 该模型的示例如图 2 所示。 这样就可以设计任意轧制截面和焊接截面的连接。 目前可用的有 I 形截面、U 形截面、T 形截面和角钢。

在这种方法中,所选节点的荷载会自动传递到有限元模型中,然后按照 EN 1993-1-8(包括国家附录)进行验算。 因此,在有限元模型上确定了焊缝设计所需的螺栓力和应力,并且根据所选的国家附录进行了螺栓承载力和焊缝的设计。

通过将现有塑性应变与容许塑性应变(5%,根据 EN 1993-1-5,附录 C 或用户定义的规范)进行比较,可以进行板塑性设计。

结果输出

完成设计后,可以以表格和图形的形式显示主导的设计利用率(如图 3 所示)。 可以通过工具栏访问节点中的结果,并且可以根据相应的组件对结果进行过滤(图4)。

RFEM 6 中的一项新功能是输出设计验算详细信息,包括所使用的验算公式。 提供的公式也可以包含在打印报告中。 图 5 是钢结构节点设计验算的总览。

最后说明

总之,使用模块 RFEM 6 钢结构节点可以使用有限元模型对钢结构节点进行分析。 通过该模块提供的各种组件,可以输入不同的连接情况。 后台会自动生成与定义的节点相对应的有限元模型。 所选节点上所有荷载组合的荷载的传递也是自动的。

在有限元模型上确定的荷载随后根据 EN 1993-1-8(包括国家附录)用于构件的设计验算。 该模块可用于设计任何具有当前可用的轧制和焊接截面的连接,例如工字形截面,U形截面,T形截面和角钢截面。

此外,由于在设计中考虑了所有内力(N、Vy、Vz、My、Mz 和 Mt),因此对平面荷载没有限制。

最后,还提供了对结果和设计验算的详细介绍。 结果表和设计验算都可以直接导入到 RFEM 的打印报告中。 生成的有限元模型也可以保存下来,以供进一步使用和分析。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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