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本文将向您展示如何在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中对索结构进行建模和设计。
创建计算流体力学 (CFD) 验证示例是确保模拟结果准确性和可靠性的关键步骤。 此过程涉及将 CFD 模拟的结果与实际场景中的实验或分析数据进行比较。 目的是确保 CFD 模型能够如实地再现它将要模拟的物理现象。 本指南将概述为 CFD 模拟开发验证示例的基本步骤,从选择合适的物理场景到分析和比较结果。 工程师和研究人员只要认真遵循这些步骤,就可以提高 CFD 模型的可靠性,为其在空气动力学、航空航天和环境研究等领域的有效应用铺平道路。
风向影响着计算流体动力学(CFD)模拟的结果以及建筑物和基础设施的结构设计。 它是评估风荷载与结构相互作用的一种决定性系数,它会影响风压的分布,从而影响结构的响应。 了解风向的影响对于进行结构设计可以承受多变风力,确保结构的安全和耐久性至关重要。 简而言之,风向有助于对 CFD 模拟进行微调,并指导结构设计原则,以获得最佳性能和抵抗风致影响的能力。
遵守建筑规范(例如欧洲规范)对于确保建筑物和结构的安全性、结构完整性和可持续性至关重要。 计算流体力学 (CFD) 在这个过程中发挥着至关重要的作用,它可以模拟流体的行为、优化设计,并帮助建筑师和工程师满足欧洲规范在风荷载分析、自然通风、消防安全和能源效率方面的要求。 通过将 CFD 集成到设计过程中,专业人士可以建造更安全、更高效、更合规的建筑,并满足欧洲最高的建筑和设计标准。
对于结构的正常使用极限状态,变形不得超过特定的极限值。 该示例显示了如何使用附加模块来验证杆件的挠度。
使用“钢结构设计”模块,您可以使用欧洲规范 3 中的简单设计方法来设计发生火灾时的钢结构构件。 检测时的组件温度可以根据标准中规定的温度-时间曲线自动确定。 除了考虑防火覆层外,您还可以考虑热镀锌的优点。
在冷弯型钢设计中通常需要自定义截面。 在 RFEM 6 中,可以使用库中提供的“薄壁”截面之一来创建自定义截面。 对于其他 14 种可用冷弯形状中不满足的截面,可以从独立程序 RSECTION 中创建和导入截面。 关于在 RFEM 6 中进行 AISI 钢结构设计的一般信息,请参见页尾的知识库文章。
RFEM 6 提供了用于设计铝合金杆件的模块“铝合金设计”。 本文介绍了如何在程序中按照欧洲规范 9 设计等级 4 的截面。
计算区域的大小(风洞尺寸)是风洞模拟的一个重要方面,它影响着 CFD 模拟的准确性和成本。
RFEM 6 现在可以根据 AISI S100-16 进行冷弯型钢杆件设计。 在钢结构设计模块中选择“AISC 360”作为标准结构,可以进行设计。 然后自动选择“AISI S100”作为冷弯薄壁设计(图 01)。
在木结构杆件结构中经常出现的情况是: 此外,杆端条件可以包括类似的情况,其中梁采用支座类型。 在任何一种情况下,梁都必须按照规范 NDS 2018 的规定考虑横纹方向的承载力。 3.10.2 以及CSA O86:19中的6.5.6和7.5.9。 在一般的结构设计软件中,由于承压面积未知,所以通常无法进行这种全面的设计验算。 但是,在新一代 RFEM 6 和木结构设计模块中,通过增加的“设计支座”功能,可以对支座方向为 NDS 和 CSA 横纹设计进行验算。
使用 RFEM 6 钢结构节点模块的优势在于,您可以使用有限元模型对钢结构节点进行分析,并且可以在后台完全自动进行建模。 可以通过手动定义构件或使用库中可用的模板来输入控制建模的钢结构节点组件。 后一种方法包含在之前的知识库文章“使用库定义钢结构节点组件”中。 关于钢结构节点设计参数的定义请参见知识库文章“在 RFEM 6 中设计钢结构节点”。
在 RFEM 6 中可以通过大量预定义的组件轻松输入典型的连接情况。 在新的“钢结构节点”模块中,可以利用普遍使用的基本组件(板件、焊缝、辅助平面)来解决复杂的连接情况。 关于定义连接的方法,请参见之前的两篇知识库文章: “一种在 RFEM 6 中设计钢结构节点的新方法”和“使用库定义钢结构节点组件”。
按照欧洲规范 3 进行截面设计,是根据规范规定的截面等级进行设计。 截面的分类非常重要,因为它决定了由截面局部屈曲产生的承载力和抗扭承载力。
RFEM 6 提供了“铝材设计”模块,可以按照欧洲规范 9 对铝杆件进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。 除此之外,您还可以按照 ADM 2020(美国规范)进行设计。
钢材的防火性能较差。 The thermal expansion for increasing temperature is very high compared to that of other building materials, and might result in effects that were not present in the design at normal temperature due to restraint in the component. As temperature increases, steel ductility increases, whereas its strength decreases. Since steel loses 50% of its strength at temperature of 600 °C, it is important to protect components against fire effects. In the case of protected steel components, the fire resistance duration can be increased due to the improved heating behavior.
按照 EN 1993-1-1、AISC 360、CSA S16 等国际规范进行等效杆件验算时,都需要考虑杆件的设计长度(即杆件的有效长度)。 在 RFEM 6 中可以手动确定有效长度,方法是指定节点支座和有效长度系数,或者从稳定性分析中导入。 本文将通过确定图 1 中框架柱的有效长度来演示这两种方案。
本文介绍了一些关于使用“翘曲扭转(7 自由度)”模块的基本知识。 该模块完全集成在主软件中,可以在计算杆件单元时考虑截面翘曲。 可结合稳定性分析和钢结构设计模块,考虑缺陷,根据二阶效应理论进行弯扭屈曲分析。
Stabsätze werden in RF-/STAHL EC3 standardmäßig nach dem allgemeinen Verfahren (EN 1993-1-1, Kap. 6.3.4) auf Stabilität bemessen. Hierzu ist es notwendig, für das Ersatzsystem mit vier Freiheitsgraden die richtigen Lagerbedingungen zu bestimmen. Bei den heute üblichen 3D-Modellen kann man schnell die Übersicht über die Lage der Stabsätze im System verlieren.
Die Wirkung der Schiene als "statisch mittragend" oder "statisch nicht mittragend" wird in KRANBAHN über die Auswahlmöglichkeiten "Schiene-Flanschverbindung" in den Details festgelegt. Diese Einstellung steuert die Berechnung der Lasteinleitungslänge nach EN 1993-6, Tab. 5.1.
Neben der Dachgeometrie und der Dachform kann bei Flachdächern auch die Ausbildung des Traufbereiches bei der Lastgenerierung berücksichtigt werden.
In den Zusatzmodulen RF-/HOLZ Pro, RF-/HOLZ AWC und RF-/HOLZ CSA ist es möglich, die resultierende Verformung eines Stabes oder Stabsatzes zu berücksichtigen. Neben den lokalen Richtungen y und z steht die Option "R" zur Verfügung. Damit kann die Gesamtdurchbiegung eines Trägers den in den Normen angegebenen Grenzwerten gegenübergestellt werden.
Um eine übersichtlichere Darstellung der Ergebniswerte zu erzielen, können verschiedene Einstellungen vorgenommen werden. Einige Anwender stört beispielsweise der weiße Hintergrund in den Textblasen. Dieser Hintergrund kann in den "Anzeigeeigenschaften" über die Transparenz und über die Hintergrundfarbe gesteuert werden.
Neben dem genormten Gamma-Verfahren lassen sich nachgiebig verbundene Träger auch als Stabwerksmodell abbilden.
RFEM 和 RSTAB 中的截面属性包括不同类型的剪切面积。 这篇技术文章将介绍如何计算以及各个值的含义。
Mit Hilfe der automatischen Kombinatorik von RFEM und RSTAB und Verwendung der Option "EN 1990 + EN 1991-3; Krane" können sowohl Kranbahnträger als auch die Auflagerlasten auf die weiterführende Konstruktion bemessen werden.
Häufig verhindern sehr kleine Torsionsmomente in den zu bemessenden Stäben bestimmte Nachweisformate. Um diese zu vernachlässigen und die Nachweise dennoch zu führen, kann man in RF-/STAHL EC3 einen Grenzwert definieren, ab dem Torsionsschubspannungen berücksichtigt werden.