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。
初始刚度Sj,ini是决定一个节点是刚性的、非刚性的还是铰接的。
在“钢结构节点”模块中,可以按照欧洲规范(EN 1993-1-8 部分 5.2.2)和美国规范 (AISC 360-16 Cl. E3.4) 与内力 N、My 和/或 Mz的关系。
通过选择自动传递初始刚度,可以在 RFEM 中将杆件末端铰接刚度直接传递。 然后重新计算整个结构,并且在连接模型设计中自动采用由此产生的内力作为荷载。
这种自动迭代过程无需手动导出和导入数据,从而减少了工作量并将可能的错误来源减到最少。
说明性视频: 计算初始刚度 Sj,ini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。
转到说明视频在 RFEM 6 中可以找到按照最新的 CISC 手册(第 12 版)的新截面。 截面列在标准化库中。 在过滤器中,地区选择“加拿大”,标准选择“CISC 12”。 或者,也可以在对话框底部的搜索框中直接输入截面名称。
您是否接触过楼板结构构件? 那样的话就必须按照欧洲规范 EN 1992-1-1 中 6.4 的规定进行抗冲切设计的要求的剪力验算。 除了楼板外,还可以设计基础底板。
在混凝土设计的承载能力极限状态配置中,您可以为所选节点定义抗冲切设计参数。
- 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。
在材料库中包含了加拿大本土的混凝土和钢筋设计类型。 但是,用户可以按照 CSA A23.3 来指定其他用于设计的材料。
按照 CSA A23.3 进行钢筋混凝土设计时使用的单位默认为公制。
用户可以在【结果组合】中查看各荷载工况、荷载或结果组合的最大利用率。
在其他结果窗口中会按特定主题在可扩展树形菜单中列出所有详细结果。 沿着杆件的所有中间结果都可以在任意位置显示。 通过这种方式,您可以很容易地回看该模块是如何执行各个计算的。
完整的模块数据是 RFEM/RSTAB 计算书的一部分。 可以根据具体的设计计算来选择显示在计算书中的内容。
首先需要决定是按照 ASD 还是 LRFD 设计。 然后,输入要进行设计的荷载工况、荷载组合和结果组合。 在 RFEM/RSTAB 中可以手动或自动生成按照 ASCE 7 的荷载组合。
软件中可以调整侧向中间支座的预设、有效长度和其他规范特有的设计参数,例如弯扭屈曲修正系数 Cb或剪力滞后系数。 对于连续杆件,可以对单个杆件的每个中间节点定义单独的支座条件和偏心。 特殊的有限元工具可以确定稳定性分析所需的临界荷载和弯矩。
在 RFEM/RSTAB 中允许使用直接分析法在考虑一般计算的影响时根据二阶效应进行分析。 这样就可以避免使用特殊的放大系数。
- 杆件和多杆件受拉、受压、受弯、受剪、内力组合和扭矩设计
- 屈曲和弯扭屈曲稳定性分析
- 通过在模块中集成的特殊 FEA 程序(特征值分析)自动计算一般荷载和支座条件下的临界屈曲荷载和临界屈曲荷载
- 一般情况下临界屈曲弯矩的替代解析计算方法
- 可以对梁和连续杆设置独立的侧向支撑
- 自动截面分类(紧凑、非紧凑和细长)
- 正常使用极限状态设计(挠度)
- 截面优化
- 选择了大量的截面类型,例如轧制工字钢截面;槽形截面; T 形截面;角钢;矩形和圆形空心型钢;圆钢;对称和非对称的 I 形、T 形和角钢截面;双角钢
- 一目了然的输入和结果窗口
- 完整全面的计算结果输出文件包括所选规范的公式说明
- 多种对计算结果进行过滤和排序的方法,其中
- 杆件长细比和主导内力的结果表
- 包括重量和实体数据的物料列表
- 模块无缝集成在 RFEM/RSTAB
- 公制单位或者英制单位
- 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
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。
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。