Anfangssteifigkeiten S_j,ini berechnen und automatisch in die Gesamtstruktur übertragen

Obliczanie ramy momentowej zgodnie z AISC 341-16 jest teraz możliwe w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych dla programu RFEM 6. Wynik obliczeń sejsmicznych jest podzielony na dwie sekcje: wymagania dotyczące prętów i połączeń. W tym artykule omówiono wymaganą wytrzymałość połączenia. Przedstawiono przykładowe porównanie wyników pomiędzy RFEM a AISC Seismic Design Manual [2].

W tym artykule przedstawiono model połączenia zakładkowego płatwi ZL na dachu jednospadowym, obliczony w rozszerzeniu Połączenia stalowe i porównany z tabelą nośności podaną przez producenta.

Połączenia stalowe w programie RFEM 6 można tworzyć, wprowadzając wstępnie zdefiniowane komponenty w rozszerzeniu Połączenia stalowe. Kolekcja tych komponentów jest stale ulepszana, aby ułatwić pracę nawet podczas modelowania połączeń stalowych. W tym artykule element płyty łączącej został przedstawiony jako element niedawno dodany do biblioteki tego modułu.

W rozszerzeniu Połączenia stalowe można klasyfikować sztywności połączeń.

Oprócz sztywności początkowej w tabeli wyświetlane są również wartości graniczne dla połączeń przegubowych i sztywnych dla wybranych sił wewnętrznych N, My i/lub Mz. Uzyskana klasyfikacja jest następnie wyświetlana w tabeli jako „przegubowa”, „półsztywna” i „sztywna”.

Przejdź do filmu

W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można uwzględnić naprężenie wstępne śrub w obliczeniach dla wszystkich komponentów. Sprężenie można łatwo aktywować za pomocą pola wyboru w parametrach śruby i ma ono wpływ zarówno na analizę naprężeniowo-odkształceniową, jak i na analizę sztywności.

• Rozszerzenie "Połączenia stalowe"
• Film wyjaśniający: Śruby sprężone dla połączeń stalowych

Śruby sprężone to specjalne śruby stosowane w konstrukcjach stalowych w celu wygenerowania dużej siły zaciskowej między połączonymi elementami konstrukcyjnymi. Ta siła docisku powoduje tarcie między elementami konstrukcyjnymi, co umożliwia przenoszenie sił.

Funkcjonalność
Śruby sprężane są dokręcane z określonym momentem, co powoduje ich rozciąganie i powstawanie siły rozciągającej. Ta siła rozciągająca jest przenoszona na połączone elementy i prowadzi do powstania dużej siły mocującej. Siła zaciskowa zapobiega poluzowaniu połączenia i zapewnia niezawodne przenoszenie siły.

Zalety

• Wysoka nośność: Śruby wstępnie rozciągane mogą przenosić duże siły.
• Niskie odkształcenie: Minimalizują odkształcenie połączenia.
• Wytrzymałość zmęczeniowa: Są odporne na zmęczenie.
• Łatwość montażu: Są one stosunkowo łatwe w montażu i demontażu.

Analiza i wymiarowanie
Obliczenia śrub sprężanych są przeprowadzane w RFEM z wykorzystaniem modelu analitycznego ES wygenerowanego przez rozszerzenie "Połączenia stalowe". Uwzględnia ona siłę zwarcia, tarcie między elementami konstrukcyjnymi, wytrzymałość śrub na ścinanie oraz nośność elementów konstrukcyjnych. Wymiarowanie odbywa się zgodnie z DIN EN 1993-1-8 (Eurokod 3) lub amerykańską normą ANSI/AISC 360-16. Utworzony model analityczny wraz z wynikami można zapisać i wykorzystać jako niezależny model w programie RFEM.

Sztywność początkowa S_j,ini jest parametrem decydującym o ocenie, czy połączenie można scharakteryzować jako sztywne, niesztywne czy przegubowe.

W rozszerzeniu „Połączenia stalowe” można obliczyć początkowe sztywności S_j,ini zgodnie z Eurokodem (EN 1993-1-8 sekcja 5.2.2) i AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) w odniesieniu do sił wewnętrznych N, M_y i/lub M_z.

Opcjonalne automatyczne przenoszenie sztywności początkowych umożliwia bezpośrednie przenoszenie sztywności przegubowych na końcach prętów w programie RFEM. Następnie cała konstrukcja jest ponownie obliczana, a wynikające z niej siły wewnętrzne są automatycznie uwzględniane jako obciążenia w obliczeniach i wymiarowaniu modeli połączeń.

Ten zautomatyzowany proces iteracji eliminuje konieczność ręcznego eksportu i importu danych, zmniejszając ilość pracy i minimalizując potencjalne źródła błędów.

Film wyjaśniający: Obliczanie sztywności początkowej Sj,ini