激活
预设计的激活在承载能力极限状态配置中完成。相应的勾选项可以在"常规"部分找到。预设计适用于所有分配了已激活预设计的承载能力极限状态配置的节点。
荷载组合的简化
通过减少需要设计的荷载组合来降低计算工作量。完整设计需要分析所有作用荷载组合中所有荷载位置在节点所有节点上的情况。然而,可能起控制作用的荷载位置集合可以大幅减少,基于以下假设:
- 导致连接杆端产生最大内力分量的荷载组合也对节点起控制作用
- 对于同向内力,绝对值最大的荷载起控制作用
- 如果在两种荷载位置下出现极端内力分量(在绝对值的0.1%公差范围内),则两者都应视为控制作用
- ±1 N或1 Nm量级的内力可以忽略
- 仅考虑子模型中无支座的杆端
在这些假设条件下识别出的荷载组合在大多数情况下确实包含了所有控制作用的荷载组合。但不能排除在非常规荷载位置下,个别显著组合可能被忽略。因此,该方法仅适用于预设计。
应用示例
通过这个简单的双侧柱节点示例,展示了其有效性和工作原理。作用在钢框架结构上的活荷载、风荷载和雪荷载在21个荷载组合中,在考虑节点处产生以下内力。
表中标注了所有根据上述假设被识别为控制荷载组合的行。柱脚被假定为有支座,因此柱下部的荷载不被考虑。此外,还有一种情况:荷载组合11在杆件4中引起最大z方向剪力为28.243 kN,该值位于荷载组合13中设计工况下z方向最大剪力(28.268 kN)的0.1%公差范围内。这导致减少后的、可能起控制作用的荷载组合为6、7、8、9、11和13,它们也同样列在"预设计摘要"表中。因此,需要分析的组合从21个减少到6个。
将节点组件的利用率与完整设计进行比较,结果表明,实际受临界应力的组件已经可以基于预设计进行正确尺寸设计。然而,端板连接中一个螺栓的利用率被低估了0.8%。此处起控制作用的荷载组合3并未被预设计识别。这表明了该方法在特殊荷载位置下的敏感性,但在本案例以及大多数典型应用案例中,误差可以忽略。
由于可能起控制作用的荷载工况识别是在等效有限元模型上进行的,对于定义在多个节点的节点,经常会出现某个节点完全没有识别出任何荷载组合的情况。因此,该节点也没有结果,导致图形输出缺失。相应的节点将以灰色显示。此外,在预设计摘要表中列出了哪些节点已进行设计。