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“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。
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。
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。
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。
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。
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。
- 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
- 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。
- 钢结构节点模型和结果可以另存为单独的模型文件
- 由此产生的应力和稳定性分析(节点屈曲)的结果可以在单独的模型中显示。
- 在保存的模型中,可以对连接节点进行变形动画处理。
- 保存时,连接组件将转换为面和杆件
- 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。
- 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
- 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
- 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.
- 自动生成有限元分析模型:模块会在后台自动创建钢结构连接的有限元模型。
- 考虑所有内力:在计算和设计验算时包括了所有内力(N、Vy、Vz、My 、Mz 、M< ;sub> ;T ),并且不限于平面荷载。
- 荷载自动传递:所有的荷载组合都会自动传递到连接的有限元分析模型中。 荷载直接从 RFEM 传递,无需手动输入。
- 高效建模:该模块可以为复杂连接情况下的建模工作节省大量时间。 所创建的有限元分析模型可以保存并用于进一步的详细分析。
- 可扩展的数据库:模块是一个庞大且可扩展的数据库,其中包含预定义的钢结构连接模板。
- 适用性广泛:该模块适用于任何类型和形状的连接,几乎兼容所有轧制、焊接、组合和薄壁截面。
- 在 RFEM 模型中选择节点,自动识别和分配节点处连接的杆件
- 通过大量的预定义组件,用户可以轻松输入典型的连接情况(例如端板、垫板、鳍板)
- 利用普遍适用的基本组件(板件、焊缝、辅助平面)可以解决复杂的连接情况
- 用户无需手动编辑有限元模型,通过配置的设置即可影响基本的计算设置
- 即使随后重新编辑杆件,连接的几何尺寸也可根据组件彼此之间的相对关系自动进行调整
- 在输入数据的同时程序会进行真实性检查,以便快速检测出例如缺少的输入数据或相抵触的情况。
- 连接节点的显示与输入同步
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%。
您可以在有限元模型中显示所有基本的结果。 用户可以将结果根据各个组件分别进行筛选。
此外,RFEM 还以表格形式为您提供所有设计验算,包括使用的公式。 如果需要,您可以将结果表传输到 RFEM 计算书中。
纳入了欧洲规范3的以下国家的国家附录(NA)的参数:
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DIN EN 1993-1-1/NA:2016-04(德国)
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ÖNORM EN 1993-1-1/NA:2015-12(奥地利)
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SN EN 1993-1-1/NA:2016-07(瑞士)
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BDS EN 1993-1-1/NA:2015-10(保加利亚)
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BS EN 1993-1-1/NA:2016-07(英国)
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CEN EN 1993-1-1/2015-06(欧盟)
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CYS EN 1993-1-1/NA:2015-07(塞浦路斯)
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CSN EN 1993-1-1/NA:2016-06(捷克)
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DS EN 1993-1-1/NA:2015-07(丹麦)
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ELOT EN 1993-1-1/NA:2017-01(希腊)
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EVS EN 1993-1-1/NA:2015-08(爱沙尼亚)
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HRN EN 1993-1-1/NA:2016-03(克罗地亚)
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I S。 EN 1993-1-1/NA:2016-03(爱尔兰)
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ILNA EN 1993-1-1/NA:2015-06(卢森堡)
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IST EN 1993-1-1/NA:2015-11(冰岛)
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LST EN 1993-1-1/NA:2017-01(立陶宛)
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LVS EN 1993-1-1/NA:2015-10(拉脱维亚)
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MS EN 1993-1-1/NA:2010-01(马来西亚)
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MSZ EN 1993-1-1/NA:2015-11(匈牙利)
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NBN EN 1993-1-1/NA:2015-07(比利时)
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NEN EN 1993-1-1/NA:2016-12(荷兰)
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NF EN 1993-1-1/NA:2016-02(法国)
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NP EN 1993-1-1/NA:2009-03(葡萄牙)
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NS EN 1993-1-1/NA:2015-09(挪威)
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PN EN 1993-1-1/NA:2015-08(波兰)
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SFS EN 1993-1-1/NA:2015-08(芬兰)
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SIST EN 1993-1-1/NA:2016-09(斯洛文尼亚)
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SR EN 1993-1-1/NA:2016-04(罗马尼亚)
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SS EN 1993-1-1/NA:2019-05(新加坡)
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SS EN 1993-1-1/NA:2015-06(瑞典)
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STN EN 1993-1-1/NA:2015-10(斯洛伐克)
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TKP EN 1993-1-1/NA:2015-04(白俄罗斯)
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UNE EN 1993-1-1/NA:2016-02(西班牙)
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UNI EN 1993-1-1/NA:2015-08(意大利)
- 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)
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EN 1993-1-3
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EN 1999-1-1
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DIN 18800-2
- 截面分类按照
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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
结果窗口中详细列出了所有计算结果。 此外,还会创建三维图形,在该图形中可以显示单个构件和尺寸线,例如还可以显示或隐藏焊缝数据。 在表格中显示各个验算是否满足: 利用率额外显示一个绿色数据条,如果未满足设计利用率,则数据条显示为红色。 此外,还会显示节点编号和决定性荷载LC/CO/RC。
当选择一种设计时,该模块会显示详细的中间结果,包括由连接节点几何组成的作用和附加内力。 用户可以选择按荷载工况和节点来显示结果。 三维渲染图形真实的显示连接节点,还可以缩放。 除了主视图外,还可以从任意角度显示图形。
这些图形包括其上的尺寸和标签都可以添加到 RFEM/RSTAB 中的打印输出报告中,或者作为 DXF 文件导出。 在报告中给出了可检查的所有的输入数据和结果。 可以将所有表格导出到 MS Excel 或 CSV 文件中。 在特殊的导入菜单中可以定义导出所需的所有设置。
打开附加模块后,需要选择连接组(铰接节点),然后选择连接类别和连接类型(腹板连接板、鳍板、短端板、端板带连接件)。 然后可以在 RFEM/RSTAB 模型中选择需要计算的节点。 RF-/JOINTS Steel - Pinned 自动识别要连接的杆件,并按照其位置确定是柱子还是梁。
如果需要,可以从计算中排除特定杆件。 结构类似的连接能够同时对多个节点进行验算。 对于荷载,需要选择主导荷载工况、荷载组合或结果组合。 或者也可以手动输入截面和荷载。 在最后一个输入窗口中定义连接。
基本
- 梁柱节点连接: 可在柱子翼缘和柱子腹板进行连接
- 梁节点连接: 肋骨可选在对面布置
- 螺栓尺寸从M12到M36,强度等级4.6、5.6、8.8和10.9
- 任意螺栓孔距和边距
- 可以在梁上开槽
- 纯剪力、纯法向力(拉铰)或可能的轴力和剪力组合的连接
- 对铰接连接提出要求
- 检查螺栓孔间距和边距的最小和最大
腹板楔形连接
- 每条肢可以布置 1 或 2 列垂直螺栓并且最多 10 行水平螺栓
- 大量的相等和不等边角度
- 可以修改角度方向
- 验算:
- 螺栓抗剪验算、地基承载力验算和受拉验算
- 考虑螺栓孔扣减的角钢构件抗剪、受弯和受拉验算
- 考虑螺栓孔减量的腹板受剪与受拉设计
- 拉力传递到柱中的 T 形短管模型
- 临界截面切口
鳍板连接
- 可以是 1 或 2 列垂直螺栓并且水平可达 10 行
- 翅板柔性尺寸
- 翅板的位置可以修改
- 验算:
- 螺栓抗剪和地基承载力设计
- 考虑螺栓孔折减的鳍板剪力、弯矩和拉力设计
- 细长翅片板稳定性分析
- 考虑螺栓孔减量的腹板受剪与受拉设计
- 焊缝为角焊缝
- 临界截面切口
端板连接
- 2 列或者 4 列垂直螺栓并且水平可达 10 行螺栓
- 端板的柔性尺寸
- 翅板的位置可以修改
- 验算:
- 螺栓抗剪验算、地基承载力验算和受拉验算
- 端板受剪和受弯设计考虑螺栓孔折减
- 梁腹板的受剪和受拉设计
- 拉力传递到柱中的 T 形短管模型
- 焊缝为角焊缝
- 临界截面切口
端板带有垫板连接
- 使用两个螺栓将端板固定在梁上
- 搭板和端板的灵活尺寸
- 验算:
- 按照 EN 1993-1-5 中第 6 章将荷载传递到梁
- 稳定弯矩由端部板上的螺栓和焊缝提供
- 角钢连接件
- 垫板焊缝作为角焊缝
- 拉力传递到柱中的 T 形短管模型
- 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