Полезные длины

Для анализа устойчивости необходимо определить эффективную длину, чтобы определить критическую нагрузку на нарушение устойчивости.

После присвоения длины потери устойчивости проектируемому объекту параметры настройки и длины потери устойчивости, заданные для этого объекта, учитываются при расчете устойчивости. Если эффективная длина не определена, но активирован анализ устойчивости, в результате отображается предупреждение (см. Также таблицу результатов Errors & Warnings ).

Основное

На вкладке 'База' вы можете задать основные характеристики. Коэффициенты полезной длины вводятся, а учитываемые узловые опоры определяются на вкладке nodal-supports nodal support and effective lengths . Параметры ввода адаптированы в соответствии с выбранным стандартом проектирования, поэтому не все параметры доступны всегда. Норма проектирования выбирается в общих данных модели; см. также Standards I .

Диалоговое окно "Новые расчётные длины"

Способ задания

Используйте флажки, чтобы указать, какие формы нарушения устойчивости должны быть проверены для стержня или набора стержней. При напряжении сжатия решающим фактором может стать потеря устойчивости при изгибе вокруг большой или малой оси, а также потеря устойчивости при кручении. В случае несимметричных сечений с сжимающей нагрузкой, боковая потеря устойчивости при кручении при чистой сжимающей нагрузке также рассматривается как сочетание потери устойчивости при изгибе и потери устойчивости при кручении.

Опция 'продольного изгиба при кручении' активирует расчет на продольный изгиб при изгибе. В зависимости от выбранного расчетного норматива, существуют различные варианты расчета упругого критического момента при продольном изгибе с кручением M_cr.

Оси потери устойчивости

Как правило, необходимо исследовать поведение потери устойчивости вокруг ' осей главного сечения y/u и z/v '. Однако в случае асимметричных сечений может потребоваться учитывать изгибную потерю устойчивости вокруг осей 'сечения y и z' в дополнение к осям u и v. Этот частный случай актуален, например, для расчета угловых профилей решетчатых опор.

Главные (u/v) и исходные (y/z) оси угла

Тип стержня

Некоторые стандарты проектирования различают разные типы конструкций при расчете устойчивости. В зависимости от выбранного стандарта вы можете классифицировать стержень в этом сечении, например, как консоль или балку, поддерживаемую с обеих сторон.

Тип коэффициента потери устойчивости

Американские стандарты проектирования различают теоретические и рекомендуемые значения коэффициентов эффективной длины. Коэффициенты полезной длины, которые могут быть определены в качестве шаблона, например, для стержней, зажатых с одной стороны, регулируются в соответствии с выбором.

Опции

С помощью флажка 'Импорт из расчета устойчивости' можно применять коэффициенты длины потери устойчивости на основе форм потери устойчивости. Вы можете ввести соответствующие записи на дополнительной вкладке 'Импорт из анализа устойчивости' (см. Изображение image026201 Импорт эффективных длин ). Эта опция доступна, если был активирован надстройка Расчет на устойчивость .

Узловые опоры и расчетные длины

Диалоговое окно «Новые расчетные длины», ввод узловых опор и расчетных длин

Узловые опоры и расчетные длины

Вводя узловые опоры, вы определяете граничные условия для расчета продольного изгиба на кручение. Кроме того, узловые опоры используются для разделения стержня или набора стержней на сегменты.

Для определения пеленгов вы можете выбрать типовые варианты из списка в левом столбце или активировать кнопки в ячейках по отдельности (фиксированный пеленг) или деактивировать (без пеленга).

Выбор типа ограничения

Помимо жесткой или свободной опоры, для некоторых направлений возможны параметры пружины; используйте для этого контекстное меню ячейки. Вы можете ввести жесткость пружины в разделе additional-data-supports Nodal Supports .

Выбор опорной пружины

Вы можете определить условия опоры в начале, в конце и в промежуточных узлах. Стандартные узлы между элементами набора стержней и узлы 'на стержнях' считаются промежуточными узлами (см. Главу chapter000037 Узлы в руководстве по RFEM).

Определение промежуточных узлов основано не на номерах узлов, а на порядке на элементе: . 1 обозначает первый промежуточный узел от начала элемента, . 2 - второй и так далее. Таким образом, учитывается на основе начала элемента , а лишние записи или узлы игнорируются.

Кнопка вставляет новый промежуточный узел над выбранной линией. Чтобы удалить промежуточный узел, выберите линию и нажмите кнопку . Контекстное меню таблицы также предлагает опции для редактирования строк.
Используйте левую кнопку , чтобы выбрать стержень или набор стержней в модели, и количество промежуточных узлов в этом наборе стержней будет автоматически перенесено в таблицу. Если эффективная длина уже назначена стержню или набору стержней, вы можете выбрать узел с помощью правой кнопки . В таблице узловых опор строка соответствующего промежуточного хранилища выбирается автоматически (при наличии).

Коэффициенты расчётных длин

Таблица 'коэффициентов эффективной длины' настраивается на количество узловых опор. Если промежуточные узлы не определены, имеется только один ' сегмент '. Вы можете адаптировать коэффициенты эффективной длины этого сегмента к граничным условиям, увеличив или уменьшив эффективную длину для различных видов отказов с помощью коэффициентов.

Опоры в промежуточных узлах разделяют стержень или набор стержней на несколько сегментов для различных случаев отказа:

• Опоры "по z/v" делят длину при потере устойчивости вокруг главной оси с помощью коэффициента k_y/u.
• Опора 'in y/u' делит длину потери устойчивости вокруг второстепенной оси с помощью коэффициента k_z/v
• Ограничение 'вокруг x' делит длину потери устойчивости при кручении на коэффициент k_w

Стрелка обозначает коэффициент полезной длины поперечного сегмента, если в таблице ' узловая опора ' отсутствует соответствующая промежуточная опора. Вы можете определить коэффициенты эффективной длины отдельных сегментов в строках таблицы и, таким образом, адаптировать эффективную длину секций. В типичных случаях вы можете использовать предопределенные значения из контекстного меню ячейки.

Диалоговое окно "Новые расчётные длины" с выбором коэффициента расчётной длины

Длина потери устойчивости, которая используется для расчета режима разрушения в одной точке этого сегмента, получается путем умножения длины сегмента на соответствующий коэффициент длины потери устойчивости.

Вы также можете указать абсолютные значения для эффективных длин. Обратите внимание, что эти значения используются для всех назначенных объектов. В отличие от использования коэффициентов эффективной длины, здесь нет относительной корректировки фактической длины сегмента. Следовательно, вам следует предпочесть определение через коэффициенты эффективной длины, а не ввод абсолютных значений для эффективной длины.

При проверке продольного изгиба при кручении с помощью решателя собственных значений всегда учитывается общая длина объекта с соответствующими опорами. Программа определяет критический момент потери устойчивости плоской формы изгиба M_cr на внутренней эквивалентной модели стержня с 4 степенями свободы (_φx,_φz,_uy, ω) и заданными узловыми опорами. При выборе пользовательского ввода M_cr, можно ввести значение M_cr для каждого сегмента. Это используется для всех точек проверки в пределах сегмента.

Узловые опоры - дополнительные данные

Это сечение отображается, если пружина была определена как опора на выбранной линии или если есть боковая опора по оси y/u без жесткого закрепления вокруг оси x. Здесь вы можете подробно определить параметры.

Определение параметров и эксцентриситета пружины

Введите характеристические значения пружин , которые доступны для боковой поддержки или вращения вокруг поддерживаемых осей. Вы также можете установить жесткость для пружин основы.

Эксцентриситет относится к боковой опоре по оси y/u и, в зависимости от положения пояса сжатия, может иметь стабилизирующий или дестабилизирующий эффект в случае бокового изгиба при кручении. Список предлагает опору на верхнем или нижнем фланце, а также возможность определения вручную.

Значения пружины и эксцентриситеты учитываются в программе расчета собственных значений при определении критического момента потери устойчивости при поперечном кручении.

Импорт из расчета на устойчивость

Вкладка Импорт из анализа устойчивости отображается, если на вкладке 'База' установлен соответствующий флажок. Здесь вы можете выбрать формы потери устойчивости и стержни, для которых необходимо применить коэффициенты свободной длины k_y/u или k_z/v.

Диалоговое окно "Новые расчётные длины", импорт расчётных длин из расчёта на устойчивость

Вокруг оси

Укажите, из каких загружений при расчете устойчивости следует импортировать полезные длины. Вы можете определить форму колебаний для каждой главной оси.

Формы колебаний - это свойства загружения или сочетания нагрузок. Сначала выберите из списка ' загружение/сочетание нагрузок ', какая ситуация нагрузки является решающей для конфигурации потери устойчивости. Список содержит только загружения и сочетания нагрузок, для которых был задан расчет устойчивости.

На следующем этапе определите управляющий ' номер формы '. Список форм колебаний доступен для всех рассчитанных загружений и сочетаний нагрузок.

Выбор формы колебаний

С помощью кнопки вы можете отобразить формы колебаний в графическом окне основной программы.

Наконец, выберите в списке ' номер участника '. Вы также можете использовать кнопку , чтобы определить элемент графически в рабочем окне.

Коэффициенты расчётных длин

В таблице показаны коэффициенты эффективной длины, которые были импортированы из расчета устойчивости для двух основных осей. Если вы хотите настроить значение вручную, установите флажок 'Пользовательский' в разделе ' О оси '. Это делает поле ввода доступным.

Показанные здесь коэффициенты эффективной длины переносятся на вкладку nodal-supports nodal support и эффективные длины и больше не могут редактироваться там. Опция «Абсолютные значения» позволяет перенести расчётные длины L_cr,y/v и L_{cr,z/v стержней} из результатов расчета на устойчивость. Эту опцию можно использовать, например, если вы хотите применить эффективную длину для набора стержней из содержащегося в нем стержня.