- 新建的连接可以应用于结构中所有选定的节点上。
- 节点连接的位置可以通过模块对话框的'基本'选项卡进行设置
- 对结构中的所有连接进行设计,计算后可以显示所有连接的结果
- 表格中显示单个连接的结果,每个连接都是单独设计的并可以单独保存
复杂的水平梁到柱连接和配筋斜向连接
连接模型使用了大约 50 个组件。 该模型是根据实际建筑工程实例创建的。
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
首先,主导的节点设计被分组,并在第一个结果窗口中与节点的基本几何形状一起显示。 在其他结果表中可以查看所有基本设计细节,例如锚固件的承载力、焊缝应力等。
并且可以直接打印出对连接结构重要的尺寸、材料规格和焊缝。 可以在 RF-/JOINTS Steel - Column Base 或 RFEM/RSTAB 模型中对连接进行可视化。
所有图形都可以包含在 RFEM/RSTAB 计算书中或直接打印。 由于是按比例输出,所以在设计阶段就可以对软件进行目测检查。
对于矩形截面,通常可以通过焊缝直接连接。 但是,您也可以以相同的方式将它们连接到其他横截面。 此外,端板等其他组件可以帮助您将矩形截面连接到其他结构组件。
屋盖结构上的节点板采用钢螺栓连接。
下载结构分析模型,使用有限元程序 RFEM 6 打开。
使用“钢结构节点”模块,您可以进行组合截面构件连接节点设计。 此外,您还可以对 RFEM 库中几乎所有的薄壁截面构件进行节点设计。
转到说明视频设计一个带有加劲杆件的框架结构。 工程师们对连接进行了应力分析和屈曲稳定性分析。 该连接节点在单独的模型中显示,以便显示屈曲结果。
该程序可以在以下方面为您提供支持: 它根据有限元分析模型确定螺栓力,并自动进行评估。 该模块可以根据规范对螺栓在受拉、受剪、承压、冲切等失效情况下的承载力设计,并清楚地显示所有必要的系数。
要进行焊缝设计吗? 焊缝作为弹塑性面单元建模,其应力从有限元分析模型中读取。 设置塑性准则来表示按照 AISC J2-4、J2-5(焊缝强度)和 J2-2(母材强度)的失效标准。 可以使用欧洲规范 EN 1993-1-8 的国家附录中的分项系数进行设计。
连接板件通过比较实际塑性应变与容许的塑性应变进行塑性设计。 根据 EN 1993-1-5 附录 C,默认设置为 5%,但可以通过用户自定义进行调整,例如 AISC 360 的 5%。
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。
- 许多预定义的组件: Ermöglicht die einfache Eingabe typischer Verbindungssituationen, wie z. B. Endplatten, Winkel, Stegplatten, Grundplatten, eingesetzte Elemente und Versteifungen
- Universell einsetzbare Basiskomponenten (Platten, Schweißnähte, Bolzen, Hilfsebenen) zur Eingabe komplexer Verbindungssituationen
- 连接节点的显示与输入同步
- Die im Add-on enthaltene Stahlverbindungsvorlage ermöglicht die Auswahl verschiedener Verbindungstypen und deren Anwendung auf Ihr Modell
- Große Auswahl an Querschnittsformen: Umfasst I-Profile, Kanalprofile, Winkel, T-Profile, zusammengesetzte Querschnitte, RHS (rechteckige Hohlprofile) und dünnwandige Profile
- In der Vorlage stehen Verbindungen aus drei Kategorien zur Verfügung: Starr, Gelenkig, Fachwerk
- Automatische Anpassung der Verbindungsgeometrie, auch bei nachträglicher Bearbeitung der Bauteile, aufgrund der relativen Anordnung der Komponenten zueinander
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。
在 RFEM 6 中可以找到按照 AISI S100-16/CSA S136-16 进行冷弯型钢杆件设计的软件。 在“钢结构设计”模块中选择“AISC 360”或“CSA S16”作为标准结构,即可进行设计。 然后自动选择“AISI S100”或“CSA S136”进行冷弯成型设计。
RFEM 使用直接强度法 (DSM) 计算杆件的弹性屈曲荷载。 直接强度法提供了两种类型的解决方案,即数值(Finite Strip Method)和解析(规范)。 FSM 特征曲线和屈曲形状可以在截面下查看。
- 可以将连接计算结果输入到打印报告中
- 在新建打印报告时,可以选择从钢结构节点模块
- 使用'将图形打印到打印报告'工具可以将连接(包括控制面板)的结果图形插入到报告中。
- 计算书包含连接件、设计参数、结果和图形的设置。
铰接柱脚类别提供四种不同的底板连接:
- 简单柱脚
- 变截面柱脚
- 矩形空心截面柱脚
- 圆形空心截面柱脚
约束柱基础类别提供了五种不同的工字钢节点布置:
- 底板无加劲肋
- 底板加劲肋位于翼缘中间
- 底板柱两侧设置靴梁
- 底板带有槽钢
- 杯口基础
所有连接类型都包括一个焊接在钢柱周围的底板。 在基础内的混凝土中设置与锚固件的连接。 “锚固件”类型为 M12 ~ M42,钢材等级为 4.6 ~ 10.9。 为了更好地分布荷载或更好的锚固,在锚固件的顶部和底部可以设置圆形或带角度的钢板。 用户也可根据需要在杆件末端设置矩形或圆形的锚固头,
灌浆层的材料和厚度以及基础的尺寸和材料都可以自由设置。 此外,您可以定义基础的边缘配筋。 为了更好地传递剪力,可以在底板底部设置抗剪键。
剪力传递方式有角钢连接件、锚固件或摩擦力。 可以将各个组件进行组合。
在第一个输入窗口中选择了锚固类型和设计规范后,从窗口 1.2 中定义将从 RFEM/RSTAB 导入的锚固设计的节点。
用户也可以手动定义柱子的截面和材料。 在接下来的输入窗口中,您可以定义基点的参数,例如
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。
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。
模块 Steel Joints (钢结构节点) ,您可以对节点刚度进行分类。
对于选定的内力,除了初始刚度外,还将得出铰接和刚性连接的极限值。 铰接后的结果会在表格中显示为铰接、半刚性和铰接。
转到说明视频模块 RF-/FRAME-JOINT Pro 按照规范 DIN 18800 或者 EN 1993-1-8 进行下列计算:
- 梁端板和柱子翼缘按照屈服线理论
- 螺栓受拉 (包括撬力)
- 螺栓抗剪
- 框架柱和梁腹板拉力传递
- 角板的屈曲验算
- 角板的抗剪验算
- 框架柱腹板压力传递和腹板屈曲验算
- 如果需要可进行下列验算:
- 斜向加劲肋
- 腹板加强肋
- 腹板加厚板
- 框架梁压力传递
- Weld design
首先,主导的节点设计被分组,并在第一个结果窗口中与节点的基本几何形状一起显示。 在其他结果表格中,您可以查看所有基本设计细节,例如支座承载力、剪力、滑动等。
对连接结构重要的尺寸、材料属性和焊缝会立即显示出来,并可以直接打印。 在 RF-/JOINTS Steel - Tower 或 RFEM/RSTAB 模型中的连接节点可以被可视化。
所有图形都可以包含在 RFEM/RSTAB 计算书中或直接打印。 由于是按比例输出,所以在设计阶段就可以对软件进行目测检查。
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“钢结构节点”模块中,所有组件的计算中都可以考虑螺栓预应力。 可以通过在螺栓设置中的复选框很容易地激活预应力。这会影响应力-应变分析和刚度分析。
预应力螺栓是钢结构中使用的特殊螺栓,用于在连接的结构构件之间产生很大的夹紧力。 该夹紧力在结构构件之间产生摩擦,从而传递力。
功能
使用一定的扭矩紧固预应力螺栓,螺栓由此被拉伸并产生一个拉力。 该拉力会传递到连接的组件上,从而产生很大的夹紧力。 该夹紧力防止了连接松动,确保了可靠的力传递。
优势
- 高承载能力:预应力螺栓可以传递很大的力。
- 低变形:将连接变形降到最低。
- 疲劳强度:
- 易于安装:它们相对容易安装和拆卸。
用于下列结构的设计和计算
在 RFEM 中使用“钢结构节点”模块生成的有限元模型计算预应力螺栓。 计算时考虑了夹紧力、构件之间的摩擦力、螺栓的抗剪强度以及构件的承载能力。 梁的设计按照规范 DIN EN 1993-1-8(欧洲规范 3)或者美国规范 ANSI/AISC 360-16 进行。 生成的分析模型和结果可以作为单独的 RFEM 模型保存和使用。
- 对于新建连接模型,必须在 RFEM 模型中选择一个节点
- 选择节点后,程序会自动识别并分配与该节点连接的杆件
- 在分配杆件的窗口中,选择将要分配给连接的杆件
- 我们标记的杆件会显示在右侧的预览窗口中。
- 通过连接节点可以创建多个节点。
- 对于杆件设置,选择受限制的杆件设置
- 在输入数据的同时,程序会进行真实性检查,以便快速检测出缺少的输入数据或相抵触的情况。
- Bei einem Fehler erscheint eine Fehlermeldung, die das Problem beschreibt.
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。
- 连接组件的设计按照美国规范 AISC 360-16 和欧洲规范 EN 1993-1-8。
- 激活模块后,必须在“荷载工况和组合”对话框中激活钢结构节点设计。
- 用户需要使用“结构稳定性”模块来计算节点连接的稳定性(屈曲)模块。
- 可以通过表格或顶部栏中的图标启动计算。
- 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