在正常使用极限状态配置中可以调整截面的各种设计参数。 在那里可以控制变形和裂缝宽度分析中应用的截面条件。
可以激活以下设置:
- 由相关荷载计算的裂缝状态
- 由所有正常使用极限状态设计状况确定的包络裂缝状态
- 截面开裂状态 - 与荷载无关
- 计算杆件单元时考虑 7 个局部变形方向 (ux、uy、 uz、φx、φy、φz、ω) 和 8 个内力 (N、Vu、Vv、Mt,pri、Mt,sec、Mu、Mv、Mω)
- 可与一阶(几何线性)、二阶(二阶效应) 大变形理论分析(可以考虑缺陷)
- 可与稳定性分析模块“结构稳定性”结合使用,计算例如扭转屈曲和弯扭屈曲的临界荷载系数和屈曲模态
- 计算工字钢截面时将端板和横向加劲肋作为翘曲弹簧考虑,自动确定并图形显示翘曲弹簧刚度
- 图形显示杆件的截面翘曲
- 完全集成到 RFEM 和 RSTAB 中
现在用户可以对整个结构体系进行翘曲扭转计算。 因此,可以考虑额外的 第七个自由度。 自动考虑连接结构构件的刚度。 这意味着,您不需要为分离的体系定义等效的弹簧刚度或约束条件。
然后您可以在设计模块中使用考虑翘曲扭转计算的内力。 根据材料和所选规范考虑翘曲双力矩和次扭矩。 典型的应用是根据二阶效应理论考虑缺陷的钢结构稳定性分析。
您知道吗? 不仅适用于薄壁型钢截面。 例如可以用于计算实木截面梁的理想倾覆弯矩。
- 您可以在模型基本数据的模块选项卡中激活或停用翘曲扭转。
- 激活模块后,RFEM 中的导航器、表格和对话框中会增加一些新的条目。
通过集成的模块扩展 RF-/STEEL Warping Torsion 可以在 RF-/STEEL AISC 中按照钢结构设计指导 9 (Design Guide 9) 进行设计。
按照翘曲扭转理论,通过 7 个自由度进行计算,实现了考虑扭转在内的实际稳定性设计。
在 RF-/STEEL AISC 中计算弯扭屈曲临界弯矩,通过特征值求解,它能够确定精确的临界荷载。
特征值求解通过振型图的显示窗口补充,这可以确保检查边界条件。
在 STEEL AISC 中可以在任何位置考虑侧向中间支撑。 例如,仅稳定上翼缘。
此外,还可以分配用户定义的侧向支撑,例如:在截面的任意位置上单个转动弹簧和平移弹簧。
- 通过单元、截面、圆弧和点单元创建截面
- 可扩展数据库,包括材料特性、屈服强度和极限应力
- 开口、闭口或非连接截面的截面属性
- 由不同材料组成的截面的有效属性
- 确定角焊缝的焊缝应力
- 应力分析,包括一次和二次扭矩
- 检查 C/T 比值
- 有效截面按照
- EN 1993-1-5(包括按照 4.5 节设置纵向加劲板屈曲计算)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- 截面分类按照
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- 用于导入和导出表格的 MS Excel 接口
- 打印报告
- 适用于多杆件定义的杆件
- 独立求解器考虑 7 个变形方向(ux 、uy 、uz 、φx 、φy 、φz 、ω)或 8 个内力(N、Vu 、Vv 、Mt,pri 、Mt,sec, Mu, Mv, Mω )
- 非线性设计按照二阶分析进行
- 输入缺陷
- 计算临界荷载系数和屈曲模态,并显示它们(包括翘曲)
- 集成到附加模块 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 的杆件设计中
- 适用于所有薄壁钢截面
所有结果都可以通过数值和图形方式进行分析,并且可视化。 选择功能有助于目标评估。
打印报告按照高标准的 RFEM 和 rstab/rstab-9/what-is-rstab RSTAB. 更改会被自动更新。
SHAPE-THIN 计算所有重要的截面属性,包括塑性极限内力。 重叠区域设置得贴近实际。 如果截面由不同的材料组成,则 SHAPE-THIN 会确定相对于参照材料的有效截面属性。
除了弹性应力分析外,您还可以对任意截面形状进行包括内力相互作用在内的塑性设计。 塑性相互作用设计按照单纯形法进行。 可以根据 Tresca 和 von Mises 来选择屈服假设。
SHAPE-THIN 按照 EN 1993-1-1 和 EN 1999-1-1 进行截面分类。 对于截面类别 4 的型钢截面,程序根据 EN 1993-1-1 和 EN 1993-1-5 确定未加劲或加劲板件的有效宽度。 对于截面类别 4 的铝型材截面,程序会根据 EN 1999-1-1 来计算有效厚度。
SHAPE‑THIN 还可以选择根据 DIN 18800 的弹性-弹性、弹性-塑性或塑性-塑性法来检查 c/t 极限值。 同一方向连接的单元的 c/t 区域会被自动识别。
SHAPE-THIN 的截面库中包含大量的轧制截面和参数化截面, 它们之间可以相互组合或通过新建单元进行补充。 此外还可以创建由不同材料组成的截面。
提供的图形工具和功能可以让您按 CAD 程序中常用的方法来创建复杂的截面形状。 图形输入支持设置点单元、角焊缝、圆弧、参数化矩形和圆形截面、椭圆、椭圆弧、抛物线、双曲线、样条曲线 和 NURBS。 或者导入 DXF 文件用于进一步建模, 也可以使用辅助线进行建模。
此外,您还可以使用参数化输入法建模,通过改变特定的变量来输入模型和荷载数据。
单元可以通过图形方式进行划分或添加到其他对象上。 SHAPE-THIN 会自动划分单元,并通过引入虚单元提供不间断的剪力流。 对于虚单元,可以指定一个厚度来传递剪力。
使用 SHAPE-THIN 可以计算任意开口、闭口、组合或非连接截面的截面属性和应力。
- 截面属性
- 截面面积 A
- 剪切面积 Ay 、Az 、Au和 Av
- 重心位置 yS、zS
- 区域 2 的弯矩 度 Iy 、Iz 、Iyz 、Iu 、Iv 、Ip 、Ip,M
- 回转半径 iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- 主轴倾角 α
- 截面重量 G
- 截面周长 U
- 抗扭面积常数 度 IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- 剪切中心位置 yM、zM
- 侧向约束的翘曲常数 Iω,S 、 Iω,M或 Iω,D
- 截面模量 Sy 、Sz 、Su 、Sv 、Sω,M和位置
- 截面范围 ru 、rv 、rM,u 、rM,v
- 折减系数 λM
- 塑性截面属性
- 轴力 Npl,d
- 剪力 Vpl,y,d 、Vpl,z,d 、Vpl,u,d 、Vpl,v,d
- 弯矩 Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- 截面模量 Zy 、Zz 、Zu 、Zv
- 剪切面积 Apl,y 、 Apl,z 、 Apl,u 、 Apl,v
- 面平分轴 fu 、 fv 、
- 显示惯性椭圆
- 静矩
- 截面一阶弯矩 Qu 、Qv 、Qy 、Qz以及极值的位置和剪力流定义
- 翘曲坐标 ωM
- 翘曲面积 (翘曲面积) Sω,M
- 闭合截面的单元面积 Am
- 应力
- 由轴力、弯矩和翘曲双向弯矩产生的正应力 σx
- 由剪力以及一次和二次扭矩产生的剪应力 τ
- 剪应力的等效应力 σv 及可自定义系数
- 应力比,与极限应力相关
- 单元边缘或中心线的应力
- 角焊缝的焊缝应力
- 剪力墙截面
- 非连接截面的截面属性(高层建筑核心筒、组合截面)
- 由弯矩和扭矩引起的剪力墙剪力
- 验算塑性承载力并确定放大系数 αpl
- 按照DIN 18800,按照设计方法el-el,el-pl或pl-pl检查c/t比
因为 RF-/STEEL Warping Torsion 完全集成在 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 中,所以输入数据的方式与在这些模块中输入相同。 用户只需要在详细信息对话框中的翘曲扭转选项卡中选择“进行翘曲分析”(见右图)。用户可以在该对话框中定义最大迭代次数。
在 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 中对多杆件进行翘曲扭转分析。 用户可以为它们设置边界条件,例如节点支座或杆件末端铰接。
此外,还可以在非线性计算时指定缺陷。
RF-CONCRETE Surfaces
通过选择正常使用极限状态的设计方法来激活非线性计算。 您可以分别选择混凝土分析和钢筋分析以及应力-应变图。 迭代过程可以受这些控制参数的影响:收敛精度、最大迭代次数、层在截面高度上的布置和阻尼系数。
用户可以为每个面或面组单独设置正常使用极限状态的极限值。 容许极限值由最大变形、最大应力或最大裂缝宽度来定义。 定义最大变形时必须要明确说明使用未变形还是变形的结构体系进行设计。
RF-CONCRETE Members
非线性计算可用于承载能力极限状态和正常使用极限状态下的设计。 此外,还可以指定混凝土裂缝之间的抗拉强度或受拉刚度。 迭代过程可以受以下控制参数的影响:收敛精度、最大迭代次数和阻尼系数。
在 RF-/STEEL EC3 和 RF-/STEEL EC3 中以通常的方式显示翘曲扭转分析的结果。 在相应的结果窗口中可以查看翘曲和扭转的临界值、内力和摘要。
使用图形方式显示振型(包括翘曲模态)可以更真实地评估屈曲行为。
- 截面面积 A
- 带有或者没有横向受剪的剪切面积 Ay 和 Az
- 重心位置 yS、zS
- 区域 2 的弯矩 度 Iy 、Iz 、Iyz 、Iu 、Iv 、Ip
- 主轴倾角 α
- 回转半径 iy、iz、iyz、iu、iv、ip
- 抗扭惯性矩 J
- 截面重量 G 和截面周长 U
- 剪切中心位置 yM、zM
- 扇性惯性矩 Iω,S、Iω,M
- 静矩 Sy、Sz、Su、Sv 、St 以及最大值和最小值
- 塑性截面模量 Zy,pl、Zz,pl、Zu,pl、Zv,pl
- 应力根据普朗特应力方程 φ
- 分别按照 y 和 z 对 φ 求导
- 翘曲 ω
- 通过多边形限定的面、洞口和点区域(配筋)进行截面建模
- 应力点的自动或者单独排列
- 可扩展的混凝土、钢材以及钢筋材料库
- 钢筋混凝土截面和组合截面属性
- 按照von Mises和Tresca进行屈服应力计算
- 钢筋混凝土设计按照:
-
DIN 1045-1:2008-08
-
DIN 1045:1988-07
-
ÖNORM B 4700: 2001-06-01
-
EN 1992-1-1:2004
-
- 按照欧洲规范 EN 1992-1-1:2004 验算有以下国家附录:
-
DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04(德国)
-
NEN-EN 1992-1-1/NA:2011-11(荷兰)
-
CSN EN 1992-1-1/NA:2006-11(捷克)
-
ÖNORM B 1992-1-1:2011-12(奥地利)
-
UNE EN 1992-1-1/NA:2010-11(西班牙)
-
EN 1992-1-1 DK NA:2007-11(丹麦)
-
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006(斯洛文尼亚)
-
NF EN 1992-1-1/NA:2007-03(法国)
-
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06(斯洛伐克)
-
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10(芬兰)
-
BS EN 1992-1-1:2004(英国)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06(新加坡)
-
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02(葡萄牙)
-
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07(意大利)
-
SS EN 1992-1-1/NA:2008(瑞典)
-
PN EN 1992-1-1/NA:2008-04(波兰)
-
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010(比利时)
-
NA-转 CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009(塞浦路斯)
-
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011(保加利亚)
-
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011(立陶宛)
-
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008(罗马尼亚)
-
- 除了上面列出的国家附录 (NA) 外,用户还可以自定义国家附录,在自定义附录里可以设置自己的极限值和参数。
- 钢筋混凝土应力应变分布,available safety 或直接设计
- 配筋列表和总配筋面积的结果
- 打印报告以及简短的打印选项
RF-CONCRETE面:
在考虑截面开裂和非开裂截面刚度的情况下,通过迭代过程进行非线性分析。 对钢筋混凝土非线性建模需要定义沿面厚度方向上的材料属性。 一个有限元单元被划分为一定数量的钢筋和混凝土层,以确定截面高度。
计算中使用的平均钢筋强度是以 JCSS 技术委员会发布的'概率模型代码'为基础。 用户可以决定钢筋强度是否达到极限抗拉强度(塑性区域内增加分支)。 软件提供的材料属性包括抗压和抗拉强度的应力-应变曲线。 混凝土抗压强度可以选择抛物线或抛物线-矩形应力-应变图。 在混凝土受拉侧,可以停用抗拉强度,并且应用线弹性图,一种根据模型代码 CEB-FIB 90:1993 的线弹性图,和考虑受拉刚化的混凝土剩余抗拉强度裂缝之间。
此外,您可以指定在正常使用极限状态下显示哪些非线性计算结果:
- 变形(全局、局部-未变形/变形体系)
- 主方向 I 和 II 的裂缝宽度、深度以及顶部和底部的间距
- 混凝土应力(主轴方向 I 和 II 上的应力和应变)和钢筋应力(每个配筋方向上的应变、面积、厚度、保护层和方向)
RF-CONCRETE杆件:
采用考虑开裂和非开裂截面刚度的迭代过程对梁结构的非线性变形分析进行分析。 非线性计算中使用的混凝土和钢筋的材料属性是根据极限状态选择的。 裂缝之间的混凝土抗拉强度(受拉刚化)可以通过修改的钢筋应力-应变图或混凝土残余抗拉强度来得出。
所有结果都可以通过数值和图形方式进行分析,并且可视化。 选择功能有助于目标评估。
打印报告符合 {%/zh/products/rfem-5/what-is-rfem RFEM]] 和 {%/zh#/products/rstab- 8/what-is -rstab RSTAB]]. 更改会被自动更新。 此外,包括所有相关数据和用户自定义的截面图形的简短报告可以打印。
- 不考虑混凝土抗拉强度时,混凝土和钢筋的应力 σ 和应变 ε(状态 II)
- 计算破坏状态(实际安全性)或者实际内力值
- 中性轴位置 α0、y0,N、z0,N
- 曲率 ky、kz
- 零点的应变 ε 0和受压边缘的主导应变 ε1以及受拉边缘的主导应变 ε2
- 主导钢筋应变 ε2s
- 由轴力和弯曲引起的正应力 σx
- 由于剪力和扭矩产生的剪应力 τ
- 等效应力 σv与极限应力相比
- 应力比与等效应力相关
- 单位轴力 N 产生的正应力 σx
- 单位剪力 Vy 、Vz 、Vu 、Vv产生的剪应力τ
- 由单位弯矩My 、 Mz 、 Mu 、 Mv产生的正应力 σx
截面可以由由多边形线限定的面组成,包括洞口和点区域。 或者也可以通过 DXF 接口来导入几何形状。 海量的材料库为组合截面的建模提供了便利。
可以通过定义极限直径和优先级来减少配筋。 此外,还需要考虑相应的混凝土保护层和预应力。
- 通过确定相应在定义的荷载作用下的刚度,钢筋混凝土结构(由梁和板组成)的非线性变形迭代计算
- 开裂钢筋混凝土面变形验算(状态 II)
- 钢筋混凝土受压构件的一般非线性稳定性分析例如按照 EN 1992-1-1, 5.8.6
- 裂缝之间的混凝土受拉刚化方法(受拉刚化效应)
- 大量的国家附录可用于按照欧洲规范 2 的设计计算(EN 1992-1-1:2004 + A1:2014,详见 RFEM 附录 2)
- 选择考虑长期效应影响,例如徐变或收缩
- 钢筋和混凝土应力的非线性计算
- 裂缝宽度的非线性计算
- 可根据需要详细设置计算选项
- RFEM 中集成了计算结果的图形表示;例如计算钢筋混凝土平板的变形和垂度
- 表格中清楚显示计算结果,并在结构模型中显示结果图形
- 结果完整集成在 RFEM 计算书中
计算完成后,在表格中列出非线性计算的结果,表格中的内容一目了然。 所有中间值都包含在其中。 RFEM 中图形显示利用率、变形、混凝土和钢筋应力、裂缝宽度、裂缝深度和裂缝间距,有助于用户快速找到临界或开裂区域。
有关计算的错误信息或备注可以帮助您发现设计问题。 因为计算结果是按面或点显示的(包括所有中间结果),所以可以随时回放计算结果。
由于可以选择将输入表或结果表导出到 MS Excel,因此数据仍可用于其他程序中。 RFEM 计算书的计算结果完全集成在计算书中,确保了结构设计的可验证性。