Основное

Вкладка Основные данные управляет основными параметрами стержня. При установке флажка в разделе диалога 'Опции', обычно добавляется еще одна вкладка диалога. Вы можете задать подробности там.

Тип стержня

Тип стержня определяется способ поглощения внутренних сил или назначение стержню определенных характеристик. Для выбора в списке доступны различные типы стержней.

Балка

Балка - это устойчивый к изгибу стержень, который может передавать все внутренние силы и моменты. Стержень балки не имеет шарниров на концах. На этот тип стержня может действовать любой тип нарузки.

Жесткий стрежень

Жёсткий стержень связывает перемещения двух узлов с помощью жёсткого соединения. Таким образом, данный стержень в принципе соответствует {%ref#couplingСоединению]]. Это позволяет определять стержни с очень высокой жесткостью, учитывая при этом шарниры, которые также могут иметь константы жесткости пружины и нелинейности. При назначении жесткости системе возможно появление числовых проблем. RFEM показывает внутренние силы и моменты для жёстких стержней.

стержень типа «Ребро»

Ребра могут быть использованы для моделирования тавровых балок (балок перекрытия). Для данного типа стержня уже учитываются эксцентриситеты и эффективная ширина балки в модели МКЭ.

Ребра в первую очередь подходят для железобетонных стержней, поскольку внутренние силы и моменты ребра, а также их сечения учитываются в расчете бетона. Стальная пластина с приваренным «ребром» должна быть смоделирована как поверхность с внецентренно соединенным стержнем.

Список «Выравнивание ребра» предлагает несколько вариантов.

Как правило, ребро является стержнем, который расположен внецентренно. Эксцентриситет определяется автоматически из половины толщины поверхности и половины высоты стержня. Однако его можно задать также вручную. Жесткость модели увеличивается из-за эксцентриситета ребра. При центральном расположении ось центра тяжести ребра лежит в центре поверхности.

Эффективные ширины ребра должны быть заданы в разделе диалога «Размеры полки» для левой и правой стороны. В большинстве случаев можно сохранить настройку «Автоматическое распознавание», которую программа использует для определения обеих поверхностей. Если более двух поверхностей примыкают друг к другу вдоль линии стержня ребра, то определяющие поверхности должны быть заданы вручную.

Существуют различные варианты ввода ширины интегрирования b_-y,int и b_+y,int (см. Ширину можно ввести напрямую или определить автоматически по длине стержня с помощью опций_Lref/6 и_Lref/8. В качестве альтернативы, их можно определить по норме "EC2", раздел 5.3.2.1.

Если были заданы узлы типа «Узел на стержне», то ребро можно задать в сечениях для отдельных сегментов.

В случае 3D моделей, эффективные ширины не влияют на жесткость, потому что повышенная жесткость учитывается внецентренным стержнем. Однако полезные ширины влияют на распределение внутренних сил и моментов стержней и поверхностей.

элемент фермы

Элемент фермы соответствует стержню балки с моментными шарнирами на обоих концах. Кроме того, поворот вокруг продольной оси в начале стержня высвобождается с помощью шарнира φ_x. Для данного типа стержня отображаются изгибающие и крутящие моменты от нагрузки на стержень.

Элемент фермы (только N)

Данный тип фермы с жесткостью E ⋅ A способен поглощать нормальные силы в виде растяжения и сжатия. RFEM показывает только узловые внутренние силы и моменты. Стержень имеет линейное распределение внутренних сил при условии, что на стержень не действует сосредоточенная нагрузка. RFEM не показывает распределение момента, который может возникать из-за собственного веса или линейной нагрузки. Узловые силы, однако, рассчитываются исходя из нагрузок стержня, что гарантирует правильную передачу.

Растянутый стержень

Растянутый стержень может поглотить только растягивающие силы. Тип стержня соответствует стержню «Ферма (только N)», который выходит из работы в случае сжимающей силы.

Расчет каркасной конструкции, включая растянутые стержни, выполняется итерационно: На первом этапе определяются внутренние силы и моменты всех стержней. Если растянутые стержни получают отрицательную нормальную силу (сжатие), запускается другой шаг итерации. Компоненты жесткости этих стержней больше не учитываются, они вышли из работы. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока не выйдут из работы все остальные растянутые стержни. Система может стать нестабильной из-за выхода из работы растянутых стержней.

Сжатый стержень

Сжатый стержень может поглотить только сжимающие силы. Тип стержня соответствует стержню «Ферма (только N)», который выходит из работы в случае действия растягивающей силы. Выход из работы сжатых стержней может привести к нестабильности системы.

Стержень, неустойчивый при изгибе

Стержень с потерей устойчивости соответствует стержню «Ферма (только N)», который поглощает растягивающие силы без ограничений, но только сжимающие силы до достижения критической силы. Эта сила определяется следующим образом для формы потери устойчивости Эйлера 2:

С данным типом стержня можно избежать нестабильностей, возникающих в нелинейных расчетах, выполненных по теории второго порядка или при анализе больших деформаций из-за потери устойчивости элементов фермы. Если вы заменяете их (реально) на стержни с потерей устойчивости, то во многих случаях критическая нагрузка увеличивается.

канат

И поскольку канаты поглощают только растягивающие силы, Таким образом, можно с помощью итерационного расчета определить любую канатную цепь по методу больших деформаций, с учетом продольных и поперечных сил.

Ванты подходят для моделей, в которых могут возникать большие деформации с соответствующими изменениями внутренних сил и моментов. Для простых растяжек, таких как у навеса кровли, вполне достаточно наличия растянутых стержней.

Результирующая балка

Результирующий стержень подходит для интегрирования результатов поверхностей, тел или стержней в фиктивный стержень. Это позволяет считывать, например, результирующие силы сдвига поверхности для расчёта кладки.

Линия результирующей балки может быть размещена в любом месте модели. Он не требует ни опоры, ни соединения с моделью. Однако, для выполнения расчета необходимо придать сечение. Невозможно применить нагрузки к результирующей балке.

В разделе диалога «Интегрировать напряжения и силы» выберите тип результирующей балки, чтобы задать геометрическую форму области интегрирования. Затем в разделе диалогового окна «Параметры» задаются размеры. Они связаны с линией стержня в его центре тяжести.

В разделе диалога «Включить объекты» укажите поверхности, тела и стержни, результаты которых вы хотите учесть при интеграции. В качестве альтернативы можно в диалоговом разделе «Исключить из включения объектов» выбрать все объекты, а затем исключить некоторые элементы.

Позиция

Этот тип стержня позволяет применить свойства сечений для открытых стальных балок, которые Steel Joist Institute хранит в таблицах Virtual Joist. Эти сечения виртуальных балок представляют собой эквивалентные широкополочные балки, которые весьма близки по площади пояса балки, эффективному моменту инерции и весу. Таким образом, балка заменяется стержнем с виртуальным сечением. Таким образом, можно моделировать сложные несущие элементы, такие как ферма, в рамках всей конструктивной системы.

Выберите из списка «Серию» виртуальной перекладины.

Затем можно задать точный тип балки в расположенном ниже списке «Балка».

The в разделе 'Сечение и материал', позволяет импортировать виртуальную балку из базы данных сечений.

Модель поверхности

Этот тип стержня в первую очередь подходит для моделирования перфорированных балок или редукций сечения, таких как отверстия для линий электропередач, в модели стержня. Соответствующий стержень преобразуется в модель поверхности, в которой {%

• Сечение представляет собой стандартное или параметризованное тонкостенное сечение со стенкой.
• Материал сечения основан на изотропной линейно-упругой модели материала.

Стержень типа «Модель поверхности» доступен как в качестве стержня, так и в качестве объекта поверхности. Геометрические свойства идентичны; обе модели имеют одинаковый центр тяжести. Отображение активируется в навигаторе «Изобразить с помощью модели» → «Основные объекты» → «Стержни» → «Модель поверхности » или щелкните по кнопке на панели инструментов.

Сетка КЭ плоскостной модели создается автоматически; в настоящее время на него нельзя повлиять. При выполнении расчетов конструкций используется плоскостная модель. Затем будут для оценки доступны как результаты стержня (как в случае Результирующая балка, где напряжения в субповерхностях стержня ' интегрированы в внутренние силы стержня), так и результаты поверхностей.. Снова используйте Навигатор - Показать или кнопку [Выбрать]. дополнительный модуль.

В аддонах расчет стержня типа поверхностная модель выполняется с внутренними силами стержня и сечением стержня.

Как видно на рисунке выше, на концах стержня модели поверхности создается несколько {%ref#rigid-member жестких стержней]]. Они соединяют плоскостную модель с конечными узлами соседних стержней. Таким образом обеспечивается правильная передача внутренних сил и моментов на одномерные объекты. Если несколько стержней плоскостной модели соединены друг с другом, эти соединительные стержни создаются для каждого стержня.

В данном случае задайте Эксцентриситет силы в сечении для нагрузки на стержень. Таким образом, нагрузка реалистично прилагается к краю сечения, а также сохраняется в модели поверхности.

Жесткость

Этот тип стержня позволяет использовать стержень с пользовательской жесткостью. В диалоговом окне «Новая определяемая жесткость стержня» должны быть заданы свойства жесткости (см.

Соединение

Соединительный стержень - это виртуальный, очень жесткий стержень с жесткими или шарнирными концами. Существует четыре варианта соединения степеней свободы для начального и конечного узлов, сочетающих в себе настройки «Жёсткость» и «Шарнир». Соединения могут быть использованы для моделирования особых ситуаций для передачи сил и моментов. Нормальные и поперечные силы, а также крутящие и изгибающие моменты, передаются непосредственно от узла к узлу.

Пружина

Пружинный стержень дает возможность отобразить линейные или нелинейные свойства пружины с помощью определяемых эффективных площадей. Для пружинного стержня нужно во вкладке 'Сечение' задать только длину стержня L_z, но не сечение: Жесткость стержня определяется параметрами пружины, заданными в диалоговом окне 'Новая пружина стержня' (см. раздел Пружины стержня).

Амортизатор

В принципе, амортизирующий стержень соответствует пружинному стержню с дополнительным свойством 'Коэффициент затухания'. Этот тип стержня расширяет возможности динамических расчётов по методу {%://002256 анализа изменений во времени]].

Как и в случае пружинного стержня, вам нужно задать только длину стержня L_z во вкладке 'Сечение'; нет сечения. Жесткость стержня определяется параметрами пружины, заданными в диалоговом окне 'Новая пружина стержня' (см. раздел Пружины стержня). Свойства затухания можно регулировать с помощью коэффициента затухания X.

Опции

В этом разделе диалога можно использовать флажки для задания дополнительных свойств стержня.

Узел на стержне

С помощью одного или нескольких узлов на стержне, вы можете разделить его на сегменты, не разделяя при этом (см. Узлы ).

Шарниры

Вы можете разместить шарниры на стержне для контроля передачи внутренних сил и моментов в конечных узлах (смотри раздел Шарниры стержня). Ввод данных блокируется для определенных типов стержней, потому что внутренние шарниры уже доступны. Вы можете назначить шарниры отдельно «В начале стержня i» и «В конце стержня j».

Эксцентриситеты

Эксцентриситеты позволяют подсоединить стержень эксцентриситетно к конечным узлам (см. Вы можете назначить эксцентриситеты отдельно «В начале стержня i» и «В конце стержня j».

Складские помещения

Стержню можно придать опору, которая будет действовать по всей его длине. Степени свободы и константы пружины должны быть заданы в условиях опирания (см. главу Опоры стержней).

Поперечные элементы жесткости

Поперечные элементы жёсткости, применяемые на стержне, оказывают влияние на жесткость стержня при депланации. Они влияют на расчет на депланацию при кручении с учетом семи степеней свободы (см.главу Поперечные элементы жесткости стержней).

Отверстия в стержне

Отверстия в стержне влияют на характеристики сечения, а также на распределение внутренних сил и моментов. Они важны для типа стержня «Модель поверхности». В главе Отверстия в стержне описано, как задать тип и расположение отверстий.

Нелинейность

Стержню можно присвоить нелинейность. Нелинейные свойства должны быть заданы в качестве нелинейностей стержня (см. главу {%}000056 Нелинейности стержней]]).

Промежуточные точки результатов

Применяя промежуточные точки результатов, можно управлять отображением в таблице результатов, данных вдоль стержня. Точки дробления должны быть заданы в диалоговом окне "Новая промежуточная точка результатов стержней" (см.

Конечные модификации

Задав конечные модификации, можно графически откорректировать геометрию стержня на его концах. Таким образом, можно подготовить проекции, редукции или скосы для рендерного изображения.

'Расширение': Вы можете определить «Расширение» для начала и конца стержня. Отрицательное значение Δ действует как сокращение.

'Уклон': С любого конца стержня можно выполнить скос. Можно ввести углы наклона вокруг двух осей стержня y и z. Положительный угол вызывает поворот по часовой стрелке вокруг соответствующей положительной оси.

Деактивировать для вычисления

Если вы отметите данное окно флажка, то стержень, включая нагружение, не будет учитываться в расчете. Таким образом, вы можете проанализировать поведение конструкции модели; и проанализировать, как оно изменится, если некоторые стержни не будут эффективными. Нет необходимости удалять эти стержни; сохраняется и их загрузка.