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- 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)
-
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。
首先,显示各个荷载工况、荷载组合或结果组合的连接连接的主导设计验算。 此外,还可以分别显示多杆件、面、截面、杆件、节点和节点支座的结果。
- 您可以使用筛选来进一步减少显示的结果,以便于更清楚地展示它们。
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。
在选择了设计荷载和规范后,您可以在窗口 1.2 极限参数中定义极限荷载。 除了极限库中列出的制造商外,还可以添加用户自定义的条目。
在选择了所有设计的限制元素后,您可以选择定义荷载持续时间等级(LDC)。 但是只有在按照欧洲规范 EN 1995-1-1 或者 DIN 1052 设计木结构时有该模块窗口。
- 杆件端部、杆件、节点支座、节点和面的设计
- 考虑定义的设计范围
- 检查截面尺寸
- 设计按照 EN 1995-1-1(欧洲木结构规范)以及相应的国家附录+ DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015(美国规范)
- 可以设计各种材料,例如钢材、混凝土等
- 无需绑定特定规范
- 可扩展的数据库,包括木结构紧固件(SIHGA、Sherpa、WÜRTH、Simpson StrongTie、KNAPP、PITZL)和钢结构紧固件(按照欧洲规范 3 钢结构标准化连接、M-connect、PFEIFER、TG-Technik)
- 数据库中提供 STEICO 和 Metsä Wood 公司的木结构梁的极限承载力
- 连接到 MS Excel
- 优化连接构件(计算利用率最高的构件)