Zalety reprezentacji za pomocą typu żebra w RFEM
Uwzględniana jest sztywność lub podatność podciągu. W ten sposób można przedstawić jego wpływ na rozkład sił wewnętrznych i odkształcenie.
Parametry żebra
Dla żebra w położeniu 3D istnieją dwa istotne parametry. Po pierwsze, szerokość całkowania definiuje obszar całkowania sił wewnętrznych. W tym celu obszar całkowania z każdej strony nie może przekraczać kilku powierzchni. Po drugie, należy zdefiniować wyrównanie żebra. Dane o położeniu odnoszą się do lokalnego układu osi powierzchni wraz z żebrem.
Przekrój żebra
Jako przekrój żebra należy zdefiniować taką część przekroju, która jest dodatkowo dostępna na powierzchni. W przypadku wymiarowania belki teowej program generuje przekrój brutto belki teowej.
Wyznaczanie sił wewnętrznych do obliczeń
Przed wymiarowaniem określane są siły wewnętrzne i stosunek do środka ciężkości belki (zwykle teownika lub dwuteownika). W tym celu całkuje się składową siły wewnętrznej płyty i składową żebra. Siły wewnętrzne są całkowane prostopadle do osi żebra.
W przypadku elementu płytowego następujące siły wewnętrzne wynikają z całkowania sił wewnętrznych w powierzchniach. Zakłada się, że lokalne układy osi żebra i powierzchni są takie same. Jeżeli nie są one takie same, siły wewnętrzne muszą zostać wcześniej przekształcone w lokalny układ osi żebra.
Siły wewnętrzne składowej żebra odpowiadają siłom wewnętrznym pręta wraz z przekrojem żebra. W programie RFEM możliwe jest wyświetlanie sił wewnętrznych bez uwzględnionych komponentów powierzchni w celu obliczenia sił wewnętrznych. Można to zmienić w Nawigatorze projektu - Wyświetlanie w "Wyniki" - "Żebra - Udział efektywny na powierzchni/pręcie".
Wynikowe siły wewnętrzne belki teowe są uzyskiwane w przypadku, gdy siły wewnętrzne dla składowej płyty i żebra odnoszą się do środka ciężkości przekroju belki.
Moment zginający wynikowej belki teowej można uzyskać dla przekroju teowego, na przykład w następujący sposób:
My = My,plate + My,rib - eplate ∙ Npłyta + erib ∙ Nżebro
Program zawsze określa wypadkowe siły wewnętrzne w przekrojach teowych zgodnie z ustawieniem domyślnym.
Żebro w 2D
Zasadniczo w przypadku belek teowych nie jest to problem czysto dwuwymiarowy. Użytkownicy muszą być świadomi, że uwzględnienie żeber w 2D wiąże się z pewnym uproszczeniem. Ponieważ wyrównanie elementów mimośrodowych nie jest możliwe w 2D, oś środka ciężkości przekroju teownika przebiega w płaszczyźnie powierzchni. To podejście wymaga dodatkowych kroków przy rozważaniu sztywności konstrukcji.
Oprócz parametrów żebra w 3D, należy zastosować dalsze parametry żebra w 2D, aby uwzględnić sztywność przekroju belki teowej. Poprzez wewnętrzne uwzględnienie żebra w 2D, nałożenie sztywności powoduje powstanie pola szerokości całkowania b1 i b2. Dlatego redukcja sztywności powierzchniowej w obszarze szerokości całkowania jest aktywna ze względu na domyślne ustawienie parametrów żebra. Należy jednak zauważyć, że zastosowanie to prowadzi do koncentracji sztywności wzdłuż osi żebra, która tym samym nie występuje w rzeczywistości ani podczas wyświetlania żebra w 3D.
]
Ponieważ mimośród nie może być wyświetlony w 2D, uwzględniany jest wpływ tego mimośrodu na sztywność (tj. dodatkowe składowe Steinera). W przypadku sztywności na skręcanie część przekroju belki teowej i powierzchnia nakładają się na siebie. Aktywność przekroju belki na skręcanie można zredukować ręcznie. Zasadniczo nie jest możliwe określenie współczynnika redukcji lub wartości procentowej dla efektywnej sztywności na skręcanie, ponieważ zależy to od geometrii przekroju.
Dlatego lepiej jest użyć wersji 3D programu RFEM zamiast wersji 2D do przedstawienia podciągów.