W tym artykule przedstawiono praktyczny przykład przeprowadzenia analizy zwichrzenia dla hali stalowej pokazanej na rysunku 1. Artykuł ten jest również kontynuacją artykułu zatytułowanego
Określanie współczynników obciążenia krytycznego za pomocą rozszerzenia Stateczność konstrukcji w programie RFEM 6 i RSTAB 9
, który pokazuje, jak za pomocą rozszerzenia Stateczność konstrukcji określić współczynniki obciążenia krytycznego i odpowiednie postacie stateczności dla tego modelu 3D.
We wspomnianym artykule stwierdzono jednak, że ze względu na wyniki analizy statycznej konieczne jest uwzględnienie zwichrzenia konstrukcji (tzn. przyłożone obciążenia powodują powstanie momentów zginających My, czyli spodziewane jest także zwichrzenie głównej belki).
W rezultacie, poniższy tekst wyjaśniamy, w jaki sposób można używać rozszerzenia Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) i Stateczność konstrukcji w celu uwzględnienia deplanacji przekroju jako dodatkowego stopnia swobody podczas analizy stateczności. Należy pamiętać, że obliczenia dotyczą całego modelu, dlatego sztywność sąsiednich prętów lub zdefiniowane warunki podparcia są uwzględniane automatycznie.
Rozszerzenia Skręcanie skrępowane i Stateczność konstrukcji można znaleźć w Bazie danych, jak pokazano na rysunku 2. Musisz wiedzieć, że w programie RFEM 6 i rozszerzeniu Skręcanie skrępowane, deplanacja jest skojarzona tylko z prętami; dlatego nie ma dla niego potrzeby definiowania globalnych warunków podparcia.
Ponadto zakłada się, że deplanacja na końcach pręta jest domyślnie niezakłócona; w związku z tym należy użyć usztywnień poprzecznych pręta, aby zdefiniować sprężyny ograniczające możliwość skręcania się elementu na końcach pręta i uwzględnić sztywność skrępowaną lub naprężenie skrępowane. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule w Bazie informacji
Obliczanie zwichrzenia z nowym rozszerzeniem Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) dla programu RFEM 6/RSTAB 9
.
Ponieważ zakłada się, że możliwa jest swobodna deplanacja na końcach każdego pręta, moment nie jest przekazywany pomiędzy sąsiednimi elementami konstrukcyjnymi. Innymi słowy, wszystkie pręty są uwzględniane indywidualnie w obliczeniach deplanacji (tzn. poszczególne pręty mogą być swobodnie skręcane na końcach). Aby przenieść deplanację między poszczególnymi połączonymi prętami, można zdefiniować zbiór prętów. W związku z tym belki główne hali stalowej są zdefiniowane jako oddzielne zbiory prętów, jak pokazano na rysunku 3.
W tym miejscu można wskazać analogię między punktem przyłożenia obciążenia w obliczeniach prętów o 6 stopniach swobody a obliczeniami prętów o 7 stopniach swobody. Jeśli więc z obliczanym prętem o 6 stopniach swobody połączone są inne obiekty, to w centrum ścinania wprowadzane są siły ścinające od innych elementów.
Jednak podczas obliczania prętów o 7 stopniach swobody punkt połączenia jest uważany za punkt w środku ciężkości (środek ciężkości przekroju) i tam również przykładane są zdefiniowane obciążenia prętowe. Aby rozwiązać ten problem w analizie, można zdefiniować mimośrody prętów lub użyć prętów sztywnych do zdefiniowania takich połączeń. W związku z tym punkt przyłożenia obciążenia w tym przykładzie zostanie zdefiniowany za pomocą mimośrodu pokazanego na rys. 4 i 5.
Następnie ustawienia analizy stateczności można zdefiniować w taki sam sposób, jak wyjaśniono w artykule w Bazie informacji
Określanie współczynników obciążenia krytycznego za pomocą rozszerzenia Stateczność konstrukcji w programie RFEM 6 i RSTAB 9
. Mianowicie, można wybrać metodę analizy i rozważyć inne opcje pokazane na rys. 6.
Jak wspomniano we wspomnianym artykule, analizę stateczności można rozpatrywać z uwzględnieniem przypadków obciążeń, kombinacji obciążeń i sytuacji obliczeniowych. W tym przykładzie analiza stateczności jest rozpatrywana w warunkach sytuacji obliczeniowej stanu granicznego nośności, jak pokazano na rys. 7 i 8. Dlatego można obliczyć tę sytuację obliczeniową i uzyskać wyniki w taki sam sposób, jak omówiono we wspomnianym artykule.
Na koniec można uruchomić obliczenia i uzyskać wyniki analizy stateczności z uwzględnieniem zwichrzenia przekroju. W tabeli Przegląd analizy statycznej można zobaczyć najbardziej krytyczny współczynnik obciążenia ze wszystkich kombinacji (Rysunek 9) wraz z główną kombinacją obciążeń, z którą powiązany jest współczynnik obciążenia krytycznego. W ten sposób można otworzyć wyniki analizy stateczności dla określonej kombinacji obciążeń i wyświetlić skojarzony z nią kształt postaci własnych.
