V programu RFEM 6 lze použít možnost Příčné výztuhy prutů pro přidání požadovaných výztuh po délce prutu. Zvýšenou smykovou pevnost od výztuhy lze zohlednit v addonu Posouzení ocelových konstrukcí.
AISC Section G2 "I-Shaped Members and Channels" [1] is organized into three sections:
- G2.1 Smyková únosnost stojin bez účinku tahovým polem
- G2.2 Smyková únosnost vnitřních panelů stojin s a / h ≤ 3 se zohledněním účinku tahového pole
- G2.3 Příčné výztuhy
What is tension field action?
Účinek tahového pole je jev, kdy se stojina deskového nosníku navrhuje na významnou postkritickou pevnost. Ve stavu po vybočení je stojina ještě schopna přenášet působící zatížení tahem.
Zatížení tahovým polem lze u vnitřních panelů zohlednit pouze tehdy, pokud a/h nepřekračuje 3,0 (AISC, článek G2.2), kde a je světlá vzdálenost mezi výztuhami a h je světlá vzdálenost mezi pásnicemi.
Příklad použití
Příklady G.8A a G.8B v AISC 2016 Design Examples [2] nám zde poslouží k porovnání smykové pevnosti získané z modelu v programu RFEM. Nosník je 56 ft dlouhý, 3 ft vysoký, s pásnicemi o tloušťce 1,5 in a šířce 16 in a stojinou o tloušťce 5/16 in. Tlaková pásnice je spojitě vyztužena, což znamená, že posouzení na klopení lze v programu deaktivovat.
A built-up girder can be created using the "Parametric – Thin-Walled" section type and the "Welded" manufacturing type.
1) Zkontrolujte, zda jsou nutné příčné výztuhy podle AISC, čl. G2.3
Příčné výztuhy nejsou nutné, pokud je splněna jedna z následujících podmínek.
- h / tw je menší než 2,46 √(E / Fy)
33,0 in / 0,3125 in = 105,6 je větší než 2,46*√(29 000 ksi / 36 ksi) = 69,82
- Požadovaná smyková pevnost je menší než dostupná pevnost. Jak je znázorněno v posudku GG6100, požadovaná smyková pevnost (175,8 kips) je větší než dostupná pevnost ve smyku (149,4 kips).
- Protože není splněna ani jedna z výše uvedených podmínek, příčné výztuhy jsou nutné.
2) Stanovte vzdálenosti výztuh
Tabulky 3-16a, 3-16b a 3-16c z AISC Steel Construction Manual [3] jsou užitečné pro stanovení požadované vzdálenosti výztuh na základě poměru h/tw a požadovaného napětí. Případně lze pro stanovení vzdálenosti použít iterační metodu pokus-omyl.
V tomto příkladu se pro čelní desku použije vzdálenost 42 in. The required shear strength at this location can be easily determined using the "Result Diagram for Selected Member" tool. Na konci prvního panelu Vz = 153,8 kips překračuje dostupnou pevnost = 149,4 kips. Proto je také přidáno druhé pole s rozměrem 90. Třetí panel není nutný, protože V = 106,8 kips je menší než 149,4 kips.
3) Add "Member Transverse Stiffeners" listed under "Types for Members" in RFEM
K dispozici je několik typů výztuh. V tomto příkladu použijeme „Čelní desku“ na začátku a na konci prutu. Pro mezilehlé výztuhy se použije možnost „Ploché“. Pro každou výztuhu je zadáno umístění, materiál a velikost.
The "Consider Stiffener" option is available since the Steel Design add-on has been activated. Tuto volbu lze zapnout a vypnout, aby se mohl zohlednil vliv každé výztuhy na posouzení jednotlivě. For "End plate", the stiffener can be considered "Non-rigid" or "Rigid". "Non-rigid" is selected when tension field action cannot be considered for the end panel.
Výsledná deplanační pružina se spočítá automaticky. However, it is not considered in the analysis without the Torsional Warping (7 DOF) add-on. Příčné výztuhy nemají žádný vliv na tuhost při výpočtu se 6 stupni volnosti.
4) Shear Strength in Steel Design Add-on
Podle článku G2.2 lze použít větší jmenovitou pevnost ve smyku z článku G2.1 (bez působení tahového pole) a z článku G2.2 (se zohledněním působení tahového pole). Obě podmínky se nastavují v addonu Posouzení ocelových konstrukcí v posudku GG6100.
5) Transverse Stiffener Requirements According to AISC Section G2.3 [1]
Kromě posouzení únosnosti prutu ve smyku se v posudku GG6130 ověřuje:
- Poměr šířky k tloušťce výztuhy (AISC, rov. G2-12)
- Moment setrvačnosti výztuhy (AISC, rov. G2-13)
By utilizing the "Member Transverse Stiffeners" option, stiffened webs of plate girders can be accounted for in RFEM.
Databáze znalostí
