- 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。
- 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
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- 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
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%。
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
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。
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。
- 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。
- 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
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。
- 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
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。
- 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
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