Dans RFEM 6, l'option Raidisseurs transversaux de barre peut être utilisée pour ajouter les raidisseurs requis le long de la longueur de barre. L'augmentation de la résistance au cisaillement du raidisseur peut être prise en compte dans le module complémentaire Vérification de l'acier.
Le paragraphe G2 de l'AISC « Barres en I et sections en U »[1] est organisée en trois clauses :
- G2.1 Résistance au cisaillement des âmes sans action du champ de traction
- G2.2 Résistance au cisaillement des panneaux d'âme internes avec a/h ≤ 3 en considérant l'action du champ de traction
- G2.3 Résistance au cisaillement des panneaux d'âme d'extrémité avec a/h ≤ 3 en considérant l'action du champ de traction
- G2.4 Transverse Stiffeners
Qu'est-ce que l'action du champ de traction ?
Tension field action (TFA) is a phenomenon where the web of plate girder is designed to have significant post buckling strength. À l'état post-flambement, l'âme est toujours capable de résister à la charge appliquée par traction.
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).
Exemple
Examples G.8A and G.8B of AISC 2022 Design Examples [2] are presented to compare the shear strength obtained from the RFEM model. Cette poutre mesure 56 pi de long, 3 pi de large, avec des semelles de 1,5 po d'épaisseur x 16 po de large et une âme de 5/16 po d'épaisseur. La semelle en compression est contreventée en continu, ce qui suggère que la vérification du déversement peut être désactivée dans le logiciel.
Une poutre composée peut être créée à l'aide du type de section « Paramétrique – À parois minces » et du type de fabrication « Soudée ».
1) Check if transverse stiffeners are required per AISC section G2.4
Les raidisseurs transversaux ne sont pas requis si l'une des conditions suivantes est remplie.
- h/tw est inférieur à 2,46 √(E/Fy)
33.0 in / 0.3125 in = 105.6 is greater than 2.46*√(29,000 ksi / 50 ksi) = 59.24
- La résistance au cisaillement requise est inférieure à la résistance disponible.
As shown is Design Check GG6100, the required shear strength (210.0 kips) is greater than the available shear strength (176.1 kips).
- Aucune des conditions ci-dessus n'étant remplies, des raidisseurs transversaux sont requis.
2) Déterminer l'espacement des raidisseurs
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. Une approche itérative d'essais et d'erreurs peut également être utilisée pour déterminer l'espacement.
Dans cet exemple, un espacement de 42 po est utilisé pour le panneau d'extrémité. La résistance au cisaillement requise à cet emplacement peut être facilement déterminée à l'aide de l'outil « Diagramme de résultats pour la barre sélectionnée ». At the end of the first panel, Vz = 183.7 kips exceeds the available strength = 176.1 kips. Par conséquent, un deuxième panneau avec un espacement de 90 po est également ajouté. A third panel is not required since V = 127.5 kips is less than 176.1 kips.
3) Ajouter des « Raidisseurs transversaux de barre » répertoriés sous « Types pour les barres » dans RFEM
Plusieurs types de raidisseurs sont disponibles. Dans cet exemple, la « Platine d'about » est utilisée au début et à la fin de la barre. « Plat » est utilisé pour les raidisseurs intermédiaires. La position, le matériau et la taille sont définis pour chaque raidisseur.
L'option « Considérer le raidisseur » est disponible depuis l'activation du module complémentaire Vérification de l'acier. Cette option peut être activée et désactivée pour considérer l'effet de chaque raidisseur individuel sur le calcul.
Pour une « Platine d'about », le raidisseur peut être considéré comme « Non rigide » ou « Rigide ». ‘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.
Le ressort de gauchissement résultant est calculé automatiquement. Cependant, il n'est pas considérée dans l'analyse sans le
Flambement par flexion-torsion (7 DDL)
. Les raidisseurs transversaux n'ont aucun impact sur la rigidité lors du calcul avec 6 degrés de liberté.
4) Résistance au cisaillement dans le module complémentaire Vérification de l'acier
Comme indiqué dans le paragraphe G2.2, la plus grande résistance nominale au cisaillement du paragraphe G2.1 (sans action du champ de traction) et du paragraphe G2.2 (considérant l'action du champ de traction) peut être utilisée. Les deux conditions sont vérifiées dans le module complémentaire Vérification de l'acier sous la Vérification 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]
En plus de fournir la résistance au cisaillement de la barre, la vérification GG6130 vérifie :
- Rapport largeur-épaisseur du raidisseur (AISC éq. G2-16)
- Moment d'inertie du raidisseur (AISC éq. G2-17)
L'option « Raidisseurs transversaux de barre » permet de prendre en compte les âmes raidies des poutres à âme pleine dans RFEM.
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