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2018-12-27

Моделирование балочной решетки

Расчет решетчатой опорной конструкции обычно несложный при использовании компьютерных вычислений. Существуют различные варианты моделирования и расчета подобной конструкции. Классическая статика конструктивных элементов так же важна, как и моделирование всей конструктивной системы.

У каждого варианта есть определенные преимущества, которые должен правильно оценить инженер-проектировщик.

Расчет модели в 3D

Моделирование в 3D при всей сложности обеспечивает вариативность. Die einwirkende Belastung kann direkt auf die tragenden Elemente definiert werden und eine Lastaufteilung erfolgt dadurch automatisch. Собственный вес балок при этом можно также учесть автоматически на основе их размеров.

Dies alles zusammen bietet den Vorteil, dass sowohl die Belastung als auch das System grafisch angezeigt und kontrolliert werden können. Durch den genauen Ansatz der Belastung auf das System und die exakte Modellierung erhält der Aufsteller auch einen genaueren Überblick über die Kräfte im System. Dadurch kann eine bessere Ausnutzung und somit Kosteneinsparung des Gesamtsystems, aber auch speziell von Sekundärbauteilen erreicht werden.

Ein weiterer großer Vorteil dieser Berechnungsart ist der Umgang mit architektonischen Änderungen. Diese können sehr einfach in das System übernommen und dadurch viel Bearbeitungszeit eingespart werden.

Различные способы моделирования

Программы часто предлагают различные варианты моделирования конструкции. Beispielsweise kann das System in einer Ebene, den Systemachsen, abgebildet werden. Dadurch verhindert man, dass zusätzliche Schnittkräfte auf Grund von Exzentrizitäten ins System eingeleitet werden. Um die einzelnen Bauteile nicht biegesteif abzubilden, ist eine Anordnung von Gelenken an den Kreuzungspunkten der Stäbe erforderlich.

In vorliegendem Beispiel sind an den Anschlüssen von Nebenträgern zum Hauptträger auf Seite der Nebenträger Momentengelenke (φy, φz) angeordnet, um die Übertragung der Schnittgrößen für diese Kräfte zu unterbinden. Im mittleren Bereich, dort wo eine Durchlaufwirkung der Nebenträger entstehen soll, wurden Gelenke mit speziellen Freigaben angeordnet, so dass die Schnittgröße My übertragen werden kann, jedoch keine Torsion in den Hauptträger eingeleitet wird. Эти особые шарниры называются ножничными в программах RFEM и RSTAB.

Отображение результатов показывает, что в конструкции при данном способе моделирования возникают только внутренние силы в направлении My. Данную конструкцию теперь можно рассчитать по норме Еврокод 3.

Также возможен случай, когда конструкцию нужно смоделировать с эксцентриситетами. Programmtechnisch werden Lösungen angeboten, um diese Aufgabe sehr einfach umsetzen zu können. In RFEM/RSTAB kann der Versatz anhand der Profilgröße automatisch angeordnet werden. Автоматический ввод дает преимущество в том, что размер отступа изменится одновременно с изменением поперечного сечения.

Bei dieser Wahl der Modellierung sollte besonders auf die Anordnung der Gelenke sowie auf die Freiheitsgrade der Lagerbedingungen geachtet werden, um nicht ungewollt zusätzliche Kräfte im System zu erzeugen.

Заключение

Трехмерное моделирование конструкции значительно упрощает работу инженера-проектировщика. Die Lastaufteilung kann automatisch vorgenommen werden oder nachträgliche Änderungen des Systems können leichter abgebildet werden, um nur einige davon zu nennen. Однако особое внимание необходимо уделить вводу модели, для того, чтобы избежать нежелательных результатов.


Автор

Г-н Лекс отвечает за разработку продуктов для стеклянных конструкций и за контроль качества программы RFEM. Помимо того, он оказывает также техническую поддержку нашим клиентам.

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