Przedmiot:
Analiza skręcania skrępowanego zgodnie z AISC DG 9 z rozszerzeniem 7 stopni swobody
Komentarz:
Zgodnie z AISC Design Guide 9 sekcja 4.1 [1] w przypadku przekrojów otwartych poddanych deplanacji należy uwzględnić następujące naprężenia skręcające:
Opis:
- Czyste naprężenie styczne przy skręcaniu (równanie 4.1)
- Naprężenie styczne od deplanacji (równanie 4.2a)
- Naprężenie normalne od deplanacji (równanie 4.3a)
Oprócz naprężeń skręcających, należy również uwzględnić naprężenia od zginania i ścinania (równanie 4.5 i 4.6) wywołane zginaniem w płaszczyźnie i obciążeniem osiowym (równanie 4.7).
Przy użyciu
Rozszerzenie Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody)
, naprężenia te można obliczyć w
Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji stalowych
. Pozwala to na dokładniejsze określenie całkowitych naprężeń stycznych i normalnych w porównaniu z wynikami bez rozszerzenia 7 stopni swobody, które zazwyczaj generowało niższy stopień wykorzystania. Warunki graniczne wyboczenia nie są jednak sprawdzane.
Ograniczenie skręcania należy zdefiniować za pomocą 'rzeczywistych' podpór węzłowych w programie RFEM (rysunek 01).
Przypisanie utwierdzenia na skręcanie i/lub skręcanie skrępowane w rozszerzeniu ''Długości efektywne'' dla projektowania konstrukcji stalowych (rys. 02) (rys. 02) jest '''nie''' "nie''' uwzględnione w analizie skręcania według AISC Design Guide 9 (z 7 stopniami swobody lub bez (rozszerzenie dodatkowe). Utwierdzenia na skręcanie i skręcanie mają wpływ na inne warunki projektowe.
'''Przykład'''
Belka W12x50 jest poddawana różnym obciążeniom, w tym skręcaniu. W węzłach 5 i 7 znajdują się utwierdzenia obrotu względem jego długości (oś X) (rysunek 03).
Wyniki zi bez rozszerzenia Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) pokazano na rysunku 04. Bez tego rozszerzenia naprężenia tnące i normalne od deplanacji nie są uwzględniane. W warunku projektowym HH7370.00 naprężenia połączone są określane za pomocą wysoce konserwatywnych równań z AISC 360 Section H3.3 [2], „Pręty inne niż HSS poddane skręcaniu i naprężeniom złożonym”.
Dzięki rozszerzeniu warunek projektowy HH7400.00 oblicza łączne naprężenia zgodnie z AISC Design Guide 9 [1], co skutkowało znacznie niższym stopniem warunku projektowego w porównaniu z AISC 360, sekcja H3.3 [2].
Patrząc na szczegóły warunku projektowego dla GG6400.00 z obu analiz, czyste naprężenie styczne od skręcania obliczone bez rozszerzenia jest znacznie wyższe (rysunek 05).
'''Wniosek'''
The Rozszerzenie Skręcanie skrępowane (7 stopni swobody) wprowadza deplanację przekroju jako dodatkowy stopień swobody, umożliwiający bardziej dokładną i wszechstronną analizę skręcania. W przypadku projektowania zgodnie z AISC 360 w ramach Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji stalowych , naprężenia skręcające są obliczane na podstawie AISC Design Guide 9. Zintegrowanie zaawansowanego rozszerzenia o 7 stopniach swobody umożliwia dokładniejsze i bardziej ekonomiczne wymiarowanie prętów stalowych.