“钢结构设计”模块可以对截面库中没有定义的一般截面进行设计。 为此,需要在独立程序 RSECTION 中创建一个截面,然后将其导入到 RFEM/RSTAB 中。 根据您使用的设计规范,您可以选择不同的设计格式。 例如等效应力分析。 您有 RSECTION 和有效截面的许可证吗? 然后可以根据欧洲规范 EN 1993-1-5 进行考虑有效截面属性的设计验算。
- 适用于一般薄壁{%/zh/products/cross-section-properties-software/rsection RSECTION]]截面
- 截面分类按照
- EN 1993-1-1
- EN 1993-1-4
- EN 1999-1-1
- 计算有效截面按照
- EN 1993-1-5
- EN 1993-1-3
- EN 1999-1-1
- 考虑冷弯薄壁型钢截面畸变屈曲影响的特征值法
- 计算有效截面和毛截面的应力
- 根据欧洲规范 EN 1993‑1 的截面、稳定性和正常使用极限状态设计检查]]#/en-US/products/cross-section-properties-software/rsection RSECTION]] 4 级截面‑1 或附加模块钢结构设计中的 EN 1999‑1‑1 或{%! aluminum-design-strength-and-stability 铝合金设计 ]]
- 冷弯薄壁型钢的截面 <%/en-products/cross-section-properties-software/rsection RSECTION]] 截面按照欧洲规范 EN 1993-1-3 中的钢结构设计
- 用户可以在模块{%!钢结构设计]]模块
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%。
- 受拉、受压、受弯、受剪、受扭以及组合受力设计
- 考虑了折减截面(例如螺栓孔)的受拉设计
- 自动分类截面,检查局部屈曲
- 等效应力验算考虑使用“翘曲扭转(7自由度)”模块计算的内力(目前不适用于规范 AISC 360‑16 和 GB 50017)。
- 可以设计按照欧洲规范 EN 1993-1-5 中第 4 类有效截面属性的截面,以及欧洲规范 EN 1993-1-3、AISI S100 或 CSA S136 中的冷弯薄壁型钢截面(RSECTION 截面, {%//zh/products/cross-section-properties-software/rsection RSECTION]]和{%//zh/products/cross-section-properties-software/effective- sections 有效截面需要 ]] )
- 根据欧洲规范 EN 1993-1-5 考虑横向加劲肋的剪切屈曲分析
- 根据欧洲规范 EN 1993-1-4 设计不锈钢构件
使用 SHAPE-THIN 可根据 EN 1993-1-3 和 EN 1993-1-5 计算冷弯薄壁型钢截面的有效截面。 可选检查在 EN 1993-1-3 的 5.2 节中规定的截面几何尺寸限制条件。
按照折减宽度的方法考虑板件局部屈曲,并且根据 EN 1993-1-3 第 5.5 节考虑加劲截面加劲肋的可能屈曲(畸变屈曲)。
可以选择迭代计算来优化有效截面。
可以图形方式显示有效截面。
在技术文章"按照 EN 1993-1-3 进行冷弯薄壁 C 型截面设计"中,详细介绍了如何使用 SHAPE-THIN 和 RF-/STEEL Cold-Formed Sections 对冷弯薄壁型钢进行设计。
按照 EN 1993-1-3 进行冷弯薄壁 C 型截面设计 RF-/STEEL Cold-Formed Sections在 SHAPE-THIN 8 中按照规范 EN 1993-1-5 中章节 4.5 计算纵向加固屈曲区域的有效截面。
对至少有三个纵向加劲的屈曲区的临界屈曲应力的计算根据规范 EN 1993-1-5 中附录 A.1 ,对至少有一个或两个纵向加劲的屈曲区的计算根据规范 EN 1993-1-5 中附录 A.2受压区的加劲肋。 此外还要对加固进行抗扭计算。
- 从 RFEM/RSTAB 导入材料、截面和内力
- 薄壁型钢截面设计按照 EN 1993-1-1:2005 和 EN 1993-1-5:2006
- 自动根据 EN 1993-1-1:2005 + AC:2009 第 5.5.2 节对截面进行分类,对于应力小于 fy 可以选择根据附录 E 确定有效宽度作为 EN 1993-1-5:2006 第 4.4 节(截面类别 4)的替代方法
- 包括以下国家附录的参数:
-
DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08(德国)
-
ÖNORM B 1993-1-1:2007-02(奥地利)
-
NBN EN 1993-1-1/ANB:2010-12(比利时)
-
BDS EN 1993-1-1/NA:2008(保加利亚)
-
DS/EN 1993-1-1 DK NA:2015(丹麦)
-
SFS EN 1993-1-1/NA:2005(芬兰)
-
NF EN 1993-1-1/NA:2007-05(法国)
-
ELOT EN 1993-1-1(希腊)
-
UNI EN 1993-1-1/NA:2008(意大利)
-
LST EN 1993-1-1/NA:2009-04(立陶宛)
-
UNI EN 1993-1-1/NA:2011-02(意大利)
-
MS EN 1993-1-1/NA:2010(马来西亚)
-
NEN EN 1993-1-1/NA:2011-12(荷兰)
- NS EN 1993-1-1/NA:2008-02(挪威)
-
PN EN 1993-1-1/NA:2006-06(波兰)
-
NP EN 1993-1-1/NA:2010-03(葡萄牙)
-
SR EN 1993-1-1/NB:2008-04(罗马尼亚)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2011-04(瑞典)
-
SS EN 1993-1-1/NA:2010(新加坡)
-
STN EN 1993-1-1/NA:2007-12(斯洛伐克)
-
SIST EN 1993-1-1/A101:2006-03(斯洛文尼亚)
-
UNE EN 1993-1-1/NA:2013-02(西班牙)
-
CSN EN 1993-1-1/NA:2007-05(捷克)
-
BS EN 1993-1-1/NA:2008-12(英国)
-
CYS EN 1993-1-1/NA:2009-03(塞浦路斯)
- 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。
- 自动计算抗弯曲屈曲承载力 Nb,Rd 所需的全部系数
- 根据特征值法或通过比较弯矩图,自动确定每个杆件或多杆件 x 位置上弯扭屈曲的弹性临界弯矩 Mcr。 用户只需定义中间侧向约束。
- 变截面杆件、非对称截面或多杆件设计按照 EN 1993-1-1 第 6.3.4 节中规定的一般方法
- 在使用 6.3.4 节一般方法时可选使用根据 Naumes、Strohmann、Ungermann、Sedlacek 的“欧洲弯扭屈曲曲线” (Stahlbau 77 (2008), S. 748-761)
- 可考虑转动约束(例如压型钢板和檩条)
- 可选考虑应力蒙皮(例如压型钢板和支撑)
- 模块扩展 RF-/STEEL Warping Torsion(需要许可)基于二阶效应理论进行稳定性分析,包括考虑第 7 个 自由度(翘曲)
- 模块扩展 RF-/STEEL Plasticity(需要许可),用于根据部分内力法 (PIFM) 和单纯形法对一般截面进行塑性设计(包括模块扩展 RF‑/STEEL Warping Torsion,可以根据二阶效应理论进行塑性分析)
- 模块扩展 RF-/STEEL Cold-Formed Sections(需要许可),用于按照 EN 1993-1-3 和 EN 1993-1-5 对冷弯型钢构件进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计
- 承载能力极限状态:为每个荷载工况,荷载组合或结果组合可选择基本组合的(持久和短暂)或偶然的设计状况
- 正常使用极限状态设计:为每个荷载工况、荷载组合或结果组合可选择标准、频繁或准永久设计状况
- 可定义杆件始端和末端净截面面积的受拉分析
- 焊接截面的焊缝设计
- 可选计算多杆件节点支座的翘曲弹簧
- RFEM/RSTAB 模型和截面的利用率图
- 确定主导内力
- 可筛选 RFEM/RSTAB 图形结果
- 在渲染视图中显示利用率和截面分类
- 结果窗口中的色阶
- 自动优化截面
- 优化后的截面可以导入到 RFEM/RSTAB
- 部件列表和重量计算
- 数据直接导出到 MS Excel
- 可验证的打印报告
- 报告中可包含温度曲线
- 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
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
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。
- 对于按照欧洲规范 3 的设计验算,提供了以下国家附录:
-
DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (德国)
-
SFS EN 1993-1-5/NA:2006(芬兰)
-
NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03(比利时)
-
UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02(意大利)
-
NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04(荷兰)
-
NS EN 1993-1-5/NA:2009-06(挪威)
-
CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07(捷克)
-
CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03(塞浦路斯)
-
- 除了上面列出的国家附录外,您还可以定义一个特定的国家附录,应用用户定义的极限值和参数。
- 通过选择杆件和屈曲面板的数量以及确定主导边界应力,可以从 RFEM/RSTAB 导入所有相关的内力
- 确定主导荷载的荷载工况中的应力摘要
- 加劲肋和板可以使用不同的材料
- 从数据库中导入加劲肋(平板和球钢、角钢、T 形、槽形和梯形)
- 按照 EN 1993-1-5 (表 4.1 或 4.2) 或者 DIN 18800 第 3 部分,式 15 计算有效宽度。 (4)
- 可以根据EC 3的附录A.1,A.2和A.3的解析公式或通过有限元计算来计算临界屈曲应力
- 纵向和横向加劲肋设计(应力、变形、扭转屈曲)
- 根据 DIN 18800,第 3 部分,式 1.2 可选择考虑屈曲效应(13)
- 显示屈曲区域图形真实感(3D渲染),包括加劲肋、应力条件和屈曲模式动画
- 在可验证的打印报告中记录所有输入数据和结果
验算包括各个应力状态下的理想屈曲值的特征值计算以及所有应力状态下的屈曲值计算。
屈曲分析是基于减少应力的方法,对每个屈曲区域的作用应力与由von Mises屈服条件转换为极限应力条件进行比较。 该设计基于由整个应力场确定的单个全局长细比。 因此,省略了单独加载和随后使用相互作用准则的设计。
为了确定板的屈曲行为,这与杆件的屈曲行为相似,模块使用自由假设的纵向边缘来计算板区理想屈曲值的特征值。 然后是按照欧洲规范 EN 1993-1-5 第 1 章规定的长细比和折减系数。 EN 18800-1.4.4 或附录 B 或 DIN 18800,第 3 部分,表 1。 然后按照 EN 1993-1-5 中的章节进行设计。 10 或 DIN 18800, 第 3 部分,式(9) (10) 或 (14)。
屈曲板离散为有限四边形,如果需要,三角形。 每个单元节点都有六个自由度。
三角形单元的受弯分量采用 LYNN-DHILLON 单元 (2nd Conf. 矩阵方法 JAPAN - USA,TOKYO)是根据 Mindlin 的弯曲理论。 膜组件是基于 BERGAN-FELIPPA 单元的。 四边形单元由四个三角形单元组成,同时消除内部节点。
计算结果按照欧洲规范 EN 1993-1-5 或 DIN 18800 显示。 此外 RF-/PLATE-BUCKLING 可以显示在一个边缘荷载作用下的计算结果,以及所有边缘荷载同时作用的结果。
如果有多个荷载工况,主导的荷载工况会被单独显示。 因此就不需要对计算数据进行耗时的比较。
窗口 2.5 列出了所有荷载工况和各自屈曲模式的临界屈曲荷载系数。
在图形窗口中可以查看屈曲面板的屈曲模式和荷载。 这有助于快速了解屈曲模式和荷载。 用户可以使用动画显示在板的屈曲行为中表现得更加清晰。
最后,所有表格都可以导出到 MS Excel 或 CSV 文件中。