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.
Kapitola G2 'I-profily a U-profily' [1] v AISC je rozdělen do tří článků:
- 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 Smyková únosnost bočních stojin s a/h ≤ 3 se zohledněním účinku tahového pole
- G2.4 Transverse Stiffeners
Co je to účinek tahového pole?
Tension field action (TFA) is a phenomenon where the web of plate girder is designed to have significant post buckling strength. Ve stavu po vybočení je stojina ještě schopna přenášet působící zatížení tahem.
In the previous editions of AISC, tension filed action can only be considered for the interior web panels when a/h does not exceed 3.0 where a is the clear distance between stiffeners and h is the clear distance between flanges.
In the AISC 2022 edition, partial tension field action can also be considered for the end web panels. Based on the recent results from both testing and finite element simulation, it is shown that tension field action actually can develop by forming plastic hinges in the flanges and bearing stiffeners (AISC Commentary).
Příklad použití
Examples G.8A and G.8B of AISC 2022 Design Examples [2] are presented to compare the shear strength obtained from the RFEM model. 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.
Složený nosník lze vytvořit s typem průřezu 'Parametrický - tenkostěnný' a typem výroby 'Svařovaný'.
1) Check if transverse stiffeners are required per AISC section G2.4
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 is greater than 2.46*√(29,000 ksi / 50 ksi) = 59.24
- Požadovaná smyková pevnost je menší než dostupná pevnost.
As shown is Design Check GG6100, the required shear strength (210.0 kips) is greater than the available shear strength (176.1 kips).
- Protože není splněna ani jedna z výše uvedených podmínek, příčné výztuhy jsou nutné.
2) Stanovte vzdálenosti výztuh
For 50 ksi material, table 3-17a, 3-17b, and 3-17c of the AISC Steel Construction Manual [3] are helpful in determining the required stiffener spacing based on the h/tw ratio and the required stress. Případně lze pro stanovení vzdálenosti použít iterační metodu pokus-omyl.
V tomto příkladu se pro čelní desku použije vzdálenost 42 in. Požadovanou smykovou únosnost v tomto místě lze snadno stanovit pomocí nástroje 'Průběhy výsledků pro vybraný prut'. At the end of the first panel, Vz = 183.7 kips exceeds the available strength = 176.1 kips. Proto je také přidáno druhé pole s rozměrem 90. A third panel is not required since V = 127.5 kips is less than 176.1 kips.
3) Přidejte 'Příčné výztuhy prutů' nabízené v sekci 'Typy pro pruty' v programu 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.
Možnost 'Zohlednit výztuhu' je k dispozici po aktivaci addonu Posouzení ocelových konstrukcí. Tuto volbu lze zapnout a vypnout, aby se mohl zohlednil vliv každé výztuhy na posouzení jednotlivě.
Pro 'Čelní desku' lze výztuhu považovat za 'Netuhou' nebo 'Tuhou'. ‘Non-rigid’ is selected when partial tension field action according to section G2.3 is considered for the end panel. When 'Rigid' is selected, the end panel is calculated according to section G2.2 (as an interior panel). 'Rigid' stiffener in RFEM is conceptualized as a model with 'hidden' overhang using two closely spaced stiffeners.
Výsledná deplanační pružina se spočítá automaticky. Při analýze se však neuvažuje, pokud není aktivován addon
Vázané kroucení (7 stupňů volnosti)
. Příčné výztuhy nemají žádný vliv na tuhost při výpočtu se 6 stupni volnosti.
4) Smyková únosnost v addonu Posouzení ocelových konstrukcí
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.
To view the design check for the end panel according to section G2.3, select the 'Design Ratios by Location' tab. In this example, the design check ratio for the end panel is less than the interior panel.
5) Transverse Stiffener Requirements According to AISC Section G2.4 [1]
Kromě posouzení únosnosti prutu ve smyku se v posudku GG6130 ověřuje:
- Poměr šířky k tloušťce výztuhy (AISC, rov. G2-16)
- Moment setrvačnosti výztuhy (AISC, rov. G2-17)
Pomocí volby 'Příčné výztuhy prutů' lze v programu RFEM zohlednit vyztužené stojiny deskových nosníků.
.jpg?mw=350&hash=91f398b559b26a6ac36fd7ecdf5e395e7b9b856d)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
