Полярный момент инерции
Полярный момент инерции соединения, показанный на Рисунке 01, приводит к:
| ip | Полярный момент инерции без компонента поверхностей крепления |
| xi | Расстояние от центра тяжести группы крепежных элементов до крепежа в направлении x |
| Yi | Расстояние от центра тяжести группы крепежных элементов до крепежа в направлении y |
Ip = 75 2 + 75 2 + 225 2 +225 2 = 112 500 мм 2
Определение модуля смещения для предельного состояния по пригодности к эксплуатации
Модуль смещения для предельного состояния по пригодности к эксплуатации можно рассчитать по [1], таблица 7.1. Для болтов диаметром 20 мм из древесины хвойных пород C24 это приводит к следующим результатам для плоскости сдвига:
| Kser | Модуль смещения на плоскость сдвига |
| ρm | Среднее значение плотности в кг/м³ |
| [CRASHREASON.DESCRIPTION] | Диаметр застежки |
Kser = 420 1,5 ⋅ 20/23 = 7 485 Н/мм = 7 485 кН/м
В результате у внутренней стальной плиты образуются две плоскости сдвига. Кроме того, для соединений стальная плита с древесиной, согласно [1] , раздел 7.1 (3), необходимо умножить модуль смещения на коэффициент 2,0. Модуль смещения болта можно определить следующим образом:
Kser = 2 ⋅ 2 ⋅ 7 485 кН/м = 29 940 кН/м
Определение модуля смещения для предельного состояния
Согласно [1] , модуль смещения соединения в предельном состоянии по несущей способности, Ku, необходимо принять следующим образом:
Ku = 2/3 ⋅ 29 940 кН/м = 19 960 кН/м
В работах [2] и [3] требуется учитывать расчетное значение модуля смещения соединения.
| Kd | Расчетное значение модуля смещения |
| KU | Начальный модуль смещения |
| γM | Частичный коэффициент надежности для соединений по [1], таблица 2.3 |
Kd = 19 960 кН/м/1,3 = 15 354 кН/м
Определение жесткости пружины на кручение
Для расчета предельного состояния по несущей способности необходимо использовать для расчета расчетное значение модуля скольжения и среднее значение для расчета в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации, что позволяет получить две жесткости пружины при кручении.
| Cφ, SLS | Жесткость пружины на кручение для предельного состояния по пригодности к эксплуатации |
| Kser | Модуль смещения крепежного элемента |
| ip | Полярный момент инерции без компонента поверхностей крепления |
Cφ, SLS = 29 940 Н/мм ⋅ 112 500 мм 2 = 3368 кНм/рад
| Cφ, ULS | Жесткость поворотной пружины для предельного состояния по несущей способности |
| Kd | Расчетное значение модуля смещения |
| ip | Полярный момент инерции без компонента поверхностей крепления |
Cφ, ULS = 15 354 Н/мм ⋅ 112 500 мм 2 = 1727 кНм/рад
Чтобы учесть обе жесткости, активируйте подвкладку «Изменить жесткость» (установите соответствующий флажок во вложенной вкладке «Параметры расчета» вкладки «Сочетания нагрузок» в диалоговом окне «Изменить сочетания нагрузок и расчеты»). Таким образом, как в этом примере, жесткость на кручение для всех сочетаний ULS может быть умножена на коэффициент Cφ, ULS/Cφ, SLS. Величина Cφ, SLS вводится в условиях опоры или шарнира. Таким образом, можно рассчитать с жесткостью пружины на кручение 1,727 кНм/рад во всех сочетаниях ULS и с 3,368 кНм/рад во всех сочетаниях SLS. Данный подход также показан в видео.
В данном примере считается, что упругий поворот основания бесконечен и не учитывается.
Определение жесткости пружины на кручение с помощью дополнительного модуля RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber
При расчете соединения по модулю RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber отображаются также результаты жесткости пружин на кручение (см. Рисунок 02). В RSTAB их нужно вручную переместить в условия опоры или шарнира. В RFEM это можно сделать автоматически. Соединения создаются в RFEM автоматически, и жесткость сохраняется. Подробный порядок действий затем показан на прилагаемом видео.
