Téma:
Analýza kroucení podle AISC DG 9 s addonem 7 stupňů volnosti
Komentář:
Podle AISC Design Guide 9, čl. 4.1 [1] je třeba u otevřených průřezů namáhaných deplanací zohlednit následující napětí v kroucení:
Popis:
- Smykové napětí od prostého kroucení (rovnice 4.1)
- Smykové napětí od deplanace (rovnice 4.2a)
- Normálové napětí od deplanace (rovnice 4.3a)
Kromě napětí v kroucení je třeba zohlednit také ohybová a smyková napětí (rovnice 4.5 a 4.6) od rovinného ohybu a normálové zatížení (rovnice 4.7).
Pomocí
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti)
, tato napětí lze spočítat v
Addon Posouzení ocelových konstrukcí
. To umožňuje přesnější stanovení celkových smykových a normálových napětí ve srovnání s výsledky bez addonu 7 stupňů volnosti, který obecně vedlo k nižšímu využití. Posouzení pro mezní stavy vzpěru však nejsou zahrnuta.
Podepření proti zkroucení musí být v programu RFEM definováno pomocí 'aktuálních' uzlových podpor (obrázek 1).
Přiřazení podpory proti zkroucení a/nebo deplanaci v addonu ''Vzpěrné délky'' pro Posouzení ocelových konstrukcí (Obrázek 02) se '''neuvažuje''' při analýze kroucení podle AISC Design Guide 9 (s nebo bez 7 stupňů volnosti addon). Podepření proti zkroucení a deplanaci má vliv na ostatní posouzení.
'''Příklad'''
Nosník W12x50 je namáhán různými zatíženími včetně kroucení. V uzlech 5 a 7 jsou navržena torzní uložení okolo jeho podélné osy X (obrázek 3).
Výsledky s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) a bez něj jsou znázorněny na obrázku 4. Bez addonu se smyková a normálová napětí od deplanace nezohledňují. V posudku HH7370.00 se kombinovaná napětí stanoví pomocí vysoce konzervativních rovnic z AISC 360, článku H3.3 [2], „Pruty bez HSS namáhané kroucením a kombinovaným napětím“.
S addonem posudek HH7400.00 počítá kombinovaná napětí podle AISC Design Guide 9 [1], což vedlo k mnohem nižšímu využití ve srovnání s AISC 360, oddíl H3.3 [2].
Při pohledu na detaily posouzení pro GG6400.00 z obou analýz je čisté smykové napětí od kroucení vypočítané bez addonu výrazně vyšší (obrázek 5).
Závěr
Addon Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) zavádí deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti, což umožňuje přesnější a obsáhlejší analýzu kroucení. Při posouzení podle AISC 360 v rámci Addon Posouzení ocelových konstrukcí , napětí v kroucení se počítají podle AISC Design Guide 9. Integrace pokročilého addonu se 7 stupni volnosti umožňuje přesnější a hospodárnější posouzení ocelových prutů.