¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

11 сент€бр€ 2019

–асчЄт узлов стальных конструкций компонентным методом конечных элементов

–услан Ѕароев, инженер отдела —јѕ– строительных конструкций, Ќ»ѕ-»нформатика

Ѕароев

 лючевые слова:
 ћ Ё, компонентный метод конечных элементов, расчЄт узлов стальных конструкций, физическа€ нелинейность, статический расчЄт, сварные швы, преднапр€жЄнные болты, противосдвиговой упор, ручной расчЄт, информационное моделирование, BIM.


  1. –асчЄт узлов стальных конструкций. —осто€ние вопроса
  2. «арубежна€ практика расчЄта стальных узлов.  омпонентный метод конечных элементов
  3. ѕрограмма IDEA StatiCa Ц инструмент на основе  ћ Ё
  4. »нтерфейс IDEA StatiCa Connection. ѕример расчЄта узла по —ѕ 16.13330.2017
  5. «аключение

јннотаци€

—тать€ посв€щена вопросу расчЄта узлов стальных конструкций. ћатериал статьи содержит краткое описание существующих методик расчЄта и их сравнительный анализ. ќсновные разделы посв€щены описанию компонентного метода, используемого в европейской практике, и его модификации Ц компонентному методу конечных элементов.

Ќазванный метод используетс€ в программе IDEA StatiCa Connection, котора€ предлагает конструкторам надежный и проверенный инструмент дл€ инженерного анализа, расчЄта и проверки по нормам (в том числе российским) узлов стальных конструкций.

ѕривод€тс€ описани€ основных принципов и теоретически обоснованных методов, заложенных в реализацию программы. ¬ заключении статьи в качестве примера привод€тс€ расчЄт рамного узла по —ѕ 16.13330.2017 средствами IDEA StatiCa —onnection и сравнительный анализ полученного решени€ с ручным расчЄтом.

1  –асчЄт узлов стальных конструкций. —осто€ние вопроса

—егодн€ трудно представить расчЄт какой-либо конструкции без использовани€ современных программно-вычислительных комплексов (далее ѕ¬ ). ѕо мере развити€ информационных технологий функциональные возможности ѕ¬  расшир€ютс€, позвол€€ решать более сложные задачи, в том числе с учЄтом физической, геометрической и конструктивной нелинейности. Ўирокие возможности ѕ¬  позвол€ют создавать модели зданий и сооружений, максимально приближенные к реальности Ц с учЄтом жЄсткости соединений элементов, нелинейной работы материала и др.

¬ большинстве случаев чрезмерна€ детализаци€ расчЄтной схемы и учЄт различных типов нелинейности €вл€ютс€ неоправданными. ¬рем€, затраченное на подготовку расчЄтной схемы и сам расчЄт, не оправдываетс€ избыточной точностью получаемых результатов.

ƒл€ того чтобы избежать чрезмерной детализации при расчЄте зданий и сооружений, используютс€ различные упрощени€ расчетной схемы.   примеру, все линейно-прот€жЄнные конструкции Ц балки, колонны Ц моделируютс€ стержневыми элементами; плоские элементы Ц плиты и стены Ц пластинчатыми элементами или просто нагрузками. —опр€жени€ элементов друг с другом и конструкций с основанием также описываютс€ упрощЄнно. –еальные размеры соединений не учитываютс€, равно как и их жЄсткость. ¬се узлы условно дел€тс€ на ЂжЄсткиеї (передающие вращательные усили€) и Ђшарнирныеї (не воспринимающими моменты).

–асчЄт узлов стальных

–ис. 1-1. ∆Єсткое (слева) и шарнирное (справа) сопр€жение элементов

¬ пункте 5.1.1 раздела 5 ≈врокода 1993-1-8-2009 отмечено, что в расчЄте следует учитывать вли€ние работы соединений на распределение внутренних усилий и моментов в конструкции. ¬ этом же разделе приводитс€ чуть более широка€ классификаци€ узлов по типу модели Ц они дел€тс€ на шарнирные, жЄсткие и полужЄсткие узлы. «ачастую при составлении расчЄтной схемы здани€ или сооружени€ конструкци€ узлов заранее неизвестна. ќна прорабатываетс€ уже после выполнени€ расчЄта. ѕоэтому может случитьс€ так, что узел, который ранее считалс€ жЄстким, после конструировани€ окажетс€ полужЄстким, что, в свою очередь, приведЄт к перераспределению усилий. “аким образом, усили€, по которым подбирались диаметры болтов, катеты сварных швов и толщины рЄбер жЄсткости, могут изменитьс€. ѕо этой причине процесс приходитс€ повтор€ть несколько раз.
–асчЄт узлов стальных

ƒаже в случае простых схем с небольшим количеством конструктивных элементов процесс может зан€ть довольно много времени Ц каждый узел должен быть сконструирован должным образом, чтобы восприн€ть полученные усили€. »спользование типовых решений (серии, пособи€) может упростить процесс, однако при расчЄте конструкций сложной формы зачастую требуетс€ детальна€ проработка нестандартных узлов.
–асчЄт узлов стальных

–ис. 1-2. “иповой (слева) и нестандартный (справа) узлы

–асчЄт стандартных узлов (рис. 1-2, слева) можно выполнить вручную Ц дл€ них существуют различные пособи€, серии и нормативные документы. Ќестандартные узлы (рис. 1-2, справа) всегда требуют составлени€ сложной наукоЄмкой модели, описывающей его поведение в составе конструкции. ќбычно расчЄт выполн€етс€ с помощью ѕ¬ , реализующих ћ Ё в чистом виде.

ѕри составлении модели узла, как правило, возникают следующие вопросы:

  • ѕоведение материала

    ѕри переходе от расчЄта модели всей конструкции к расчЄту узлов всЄ большее вли€ние на работу конструкции оказывают локальные эффекты Ц места изменений сечени€, точки приложени€ сосредоточенных нагрузок и расположение отверстий. Ќеобходимо также учитывать нелинейную работу материала, так как неучЄт локальных пластических деформаций приводит к перерасходу материала. ƒл€ стали, как правило, используетс€ диаграмма ѕрандтл€ Ц упруго-идеально-пластическа€.

  • ќписание модели сварных швов

    —пособ задани€ этих элементов в расчЄтной схеме пр€мым образом сказываетс€ на результатах. —варные швы часто замен€ютс€ абсолютно жЄсткими телами, соедин€ющими детали или же просто объединением перемещений. » в первом, и во втором случае реальна€ жЄсткость сварного шва не учитываетс€. Ќаиболее точным способом будет моделирование сварки при помощи объЄмных или плоских конечных элементов, однако в случае нестандартных узлов это может вызвать определЄнные трудности при построении сетки конечных элементов.

  • ћодель болтов

    —амые распространЄнные модели болта Ц пространственный стержень и упруга€ св€зь между двум€ узлами. ¬ такой постановке можно оценить усили€ в болтах и сравнить их отклонение от допускаемых усилий. ќднако при таком упрощении не учитываютс€ различные факторы локального масштаба Ц см€тие пластин телом болта, сдавливание детали под шайбой и др. ƒл€ решени€ этой проблемы можно использовать объЄмные элементы, но это существенно усложнит схему и увеличит врем€ расчЄта.

  • ќценка усилий и напр€жений

    ѕри моделировании сварных швов объединением перемещений оценка их прочности становитс€ невозможной. ’от€ именно в них зачастую развиваютс€ пластические деформации. ≈сли сварные швы задавать объЄмными элементами, то дл€ оценки несущей способности шва придЄтс€ анализировать большое количество данных Ц величины нормальных и касательных напр€жений в каждом конечном элементе.

  • ”чЄт конструктивной нелинейности и локальных эффектов

    ѕри большом количестве соприкасающихс€ поверхностей моделирование контактов становитс€ сложной задачей. ƒл€ этого требуетс€ задавать специальные конечные элементы, работающие только на сжатие. Ёто справедливо также и дл€ зон контакта шайбы и пластины в составе болтового соединени€.

—пособ решени€ всех этих вопросов пр€мым образом сказываетс€ на корректности результатов. »спользуемые модели должны отражать реальное поведение составных частей узла. ¬ российских нормах отсутствуют чЄткие рекомендации по использованию моделей, назначению жесткостей элементов и предельного уровн€ пластических деформаций в узле. ¬ этом случае приходитс€ руководствоватьс€ общими положени€ми механики. ƒл€ получени€ достоверных и надЄжных результатов необходимо проводить верификацию и валидацию расчЄтных моделей путЄм сопоставлени€ с результатами натурных испытаний.

2  «арубежна€ практика расчЄта стальных узлов.  омпонентный метод конечных элементов

¬ зарубежной практике расчЄта соединений стальных конструкций широкое распространение получил компонентный метод (далее  ћ). —уть его заключаетс€ в том, что узел рассматриваетс€ как совокупность св€занных друг с другом элементов Ц компонентов. ƒл€ заданного узла по определЄнным правилам строитс€ расчЄтна€ модель, состо€ща€ из упругих св€зей и стержневых элементов, воспринимающих продольные, поперечные, изгибные и крутильные деформации. Ќа рисунке ниже каждому компоненту (стержню или пружине) соответствует сво€ цифра:
  1. —тенка колонны, работающа€ на срез
  2. —тенка колонны, работающа€ на сжатие
  3. ѕолка и стенка балки, работающие на сжатие
  4. ѕолка колонны, работающа€ на изгиб
  5. Ѕолты, воспринимающие раст€жение
  6. ‘ланец, воспринимающий изгиб
  7. —тенка колонны, работающа€ на раст€жение
–асчЄт узлов стальных

–ис. 2-1.  омпонентна€ модель узла

¬ результате расчЄта в каждом компоненте наход€тс€ усили€ и напр€жени€, которые в дальнейшем могут быть использованы дл€ необходимых проверок узла (на прочность, устойчивость и др.) в соответствии с требуемыми нормами проектировани€.

 омпонентный метод используетс€ в качестве основного в европейских нормативных документах (EN 1993-1-8-2009). ќн значительно упрощает процесс расчЄта типовых узлов Ц дл€ них может использоватьс€ едина€ компонентна€ модель, элементы которой будут иметь различные физико-механические характеристики, но одинаковое взаимное расположение. ѕри небольших изменени€х топологии узла его компонентную модель также придЄтс€ мен€ть. Ётот факт €вл€етс€ основным недостатком этого метода Ц он имеет существенные ограничени€ при расчЄте узлов произвольной формы.

Ётого недостатка лишЄн метод конечных элементов (далее Ц ћ Ё), позвол€ющий решать практически любые задачи, с которыми сталкиваютс€ инженеры, Ц от линейных расчЄтов плоских рам и балок на статические нагрузки до динамических нелинейных расчЄтов сложных систем в трЄхмерной постановке. —ложна€, иногда неправильна€ форма расчЄтной области в данном случае не имеет особого значени€ Ц она разбиваетс€ на простые составл€ющие Ц пр€мые стержни, пластины, тетраэдры и т. д., работа которых описываетс€ известными физическими законами и геометрическими уравнени€ми.

–асчЄт узлов стальных

–ис. 2-2. ѕримеры разбивки схем на конечные элементы

≈сли  ћ дополнить ћ Ё, это позволит моделировать узлы, не ограниченные стандартными шаблонами, а жЄсткость отдельных компонентов будет вычисл€тьс€ автоматически исход€ из их геометрических и механических свойств. Ёта иде€ принадлежит профессору ‘рантищеку ”айльду, заведующему кафедрой стальных и дерев€нных конструкций „ешского технического университета в ѕраге.

»значально данна€ методика разрабатывалась кафедрой стальных и дерев€нных конструкций факультета √ражданского строительства „ешского технического университета в ѕраге и факультетом металлических и дерев€нных конструкций “ехнологического университета в Ѕрно в рамках гранта на научно-исследовательскую работу. ƒл€ расчЄта узлов требовалс€ подход, сочетающий в себе базовые положени€  ћ и универсальность ћ Ё. ѕозднее он получил название компонентного метода конечных элементов Ц  ћ Ё (в оригинале Ц Component Based Finite Element Method, CBFEM).

ћодель узла в  ћ Ё обладает следующими преимуществами:

  • ”ниверсальность

     ћ Ё подходит дл€ большинства соединений различной конфигурации Ц опорных и рамных узлов, узлов покрыти€ и других узлов, распространЄнных в инженерной практике.

  • ”добство и быстрота работы с моделью

    –езультаты привычных расчЄтов можно получить за меньшее врем€ по сравнению с другими подходами.

  • Ќагл€дность

     ћ Ё модель даЄт современному инженеру достаточное количество информации о поведении узла, его напр€жЄнно-деформированном состо€нии и коэффициентах использовани€ отдельных компонентов, а также результатах общих проверок.

Ќемного позднее разработками университета заинтересовалась компани€ IDEA StatiCa, и  ћ Ё был заложен в основу нового программного обеспечени€ IDEA StatiCa, предназначенного дл€ расчЄта и проверки по нормам узлов стальных конструкций.

3  ѕрограмма IDEA StatiCa Ц инструмент на основе  ћ Ё

ќсновной целью при разработке  ћ Ё €вл€лось получение модели узла, максимально приближенной к реальности. ќдновременно с этим модель должна быть простой с точки зрени€ оценки результатов. ¬ процессе разработки моделей компонентов, реализованных сейчас в IDEA StatiCa, было выполнено большое количество тестовых расчЄтов, натурных и численных экспериментов. –езультаты этой работы собраны в книгу ЂBenchmark cases for advanced design of structural steel connectionsї, написанной профессором ‘рантищеком ”альдом в соавторстве с Ћюбомиром Ўабаткой, генеральным директором компании IDEA StatiCa, и другими. ќзнакомитьс€ с этим материалом также можно на официальном сайте разработчика: www.ideastatica.com. Ќиже приводитс€ краткое описание моделей пластин, болтов и сварных швов, используемых в IDEA StatiCa.

  • ћодель материала

    ƒл€ описани€ поведени€ материала, как правило, используютс€ следующие модели: упруго-идеально-пластическа€, идеально-упруга€ с упрочнением и истинна€ зависимость напр€жений от деформации. ¬ IDEA StatiCa дл€ стали используетс€ диаграмма ѕрандтл€ с небольшим наклоном вверх ветви, отвечающей за текучесть (показана серым цветом на рисунке 3-1).  ритерий наступлени€ предельного состо€ни€ св€зываетс€ с достижением главной продольной деформации максимальной величины.

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-1. ƒиаграммы работы стали

  • ѕластины и элементы. —етка конечных элементов

    —тенки и полки элементов, рЄбра жЄсткости, вуты и т. д. моделируютс€ трЄх- и четырЄхузловыми конечными элементами оболочек с 6 степен€ми свободы в каждом узле (3 поступательных и 3 вращательных).  аждый элемент имеет 5 точек интегрировани€ по толщине, в каждой из которых в результате расчЄта определ€ютс€ нормальные и касательные напр€жени€ и отслеживаетс€ момент момент наступлени€ текучести.

    √енераци€ сетки конечных элементов отдельно вз€той пластины не зависит от других пластин. Ќа конфигурацию сетки  Ё вли€ет расположение болтов, отверстий и вырезов. –азбивка происходит автоматически по заданным параметрам Ц максимальному и минимальному размеру  Ё (по умолчанию 50 мм и 10 мм соответственно).

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-2. ѕример разбивки пластин на конечные элементы

  •  онтактные поверхности

     онтактные зоны между пластинами существенно вли€ют на распределение напр€жений между элементами узла. –ешатель автоматически определ€ет узлы расчЄтной схемы, проникающие в соседние пластины, и вычисл€ет распределение контактных напр€жений между этими узлами и пластинами. Ёто позвол€ет создавать контактные зоны с разной сеткой на пластинах (рис. 3-3).

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-3. –абота контактных зон между стенками и по€сами Z-образных профилей

  • —варные швы

    ƒл€ моделировани€ сварных швов используютс€ специальные упругопластические объЄмные элементы, учитывающие положение шва, его ориентацию и размеры. ћомент наступлени€ текучести отслеживаетс€ по величинам напр€жений в сечении сварного шва (в объЄмном  Ё сварки). “ака€ модель показывает истинные значени€ напр€жений, которые напр€мую используютс€ дл€ проверок (рис. 3-4).

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-4. ћодель сварного шва в IDEA StatiCa

     онфигураци€ сварных швов может быть различной Ц они могут быть выполнены непрерывными, частичными и прерывистыми (рис. 3-5).

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-5. ¬иды сварных швов. —лева направо: непрерывные, частичные и прерывистые

  • ќбычные болты

    Ѕолты моделируютс€ нелинейными упругими св€з€ми, воспринимающими раст€жение и срез. ¬ окрестност€х отверсти€ от болта на пластину передаютс€ только сжимающие усили€. Ёто осуществл€етс€ при помощи специальных интерпол€ционных вставок между узлами тела болта и узлами краЄв отверстий. ќтверсти€ под болты по умолчанию назначаютс€ круглыми, но могут быть и овальными Ц в этом случае болты могут свободно смещатьс€ вдоль длинной стороны, не воспринима€ поперечных усилий в этом направлении. ѕосле выполнени€ расчЄта в каждом болте отображаютс€ раст€гивающие и срезающие усили€.

  • Ѕолты с предварительным нат€жением

    ѕоведение таких болтов при раст€жении аналогично обычным болтам с учЄтом усили€ зат€жки. —двигающее усилие в соединени€х с преднапр€жЄнными болтами воспринимаетс€ не см€тием пластин, а трением между ними (болто-контактом). ¬ IDEA StatiCa выполн€етс€ проверка фрикционных соединений на воспри€тие сдвигающего усили€ болтоконтактом. ≈сли наблюдаетс€ проскальзывание, преднапр€жЄнные болты не проход€т проверку по деформаци€м.

  • јнкерные болты

    јнкерные болты используютс€, как правило, в опорных узлах (рис. 3-6).

    –асчЄт узлов стальных

    –ис. 3-6. ќпорный узел.
    ќбозначени€: 1 Ц колонна, 2 Ц подкос, 3 Ц анкер, 4 Ц противосдвиговой упор

    ќни моделируютс€ по тем же принципам, что и обычные. ќтличие лишь в том, что анкерный болт с одного конца закрепл€етс€ в бетоне. ≈го длина определ€етс€ как сумма толщин шайбы, опорной плиты, сло€ раствора и свободной длины анкера в бетоне.

  • Ѕетонные блоки

    ѕри расчЄте опорных узлов колонн (рис. 3-6) фундамент моделируетс€ упругим основанием ¬инклера-ѕастернака. ≈го жЄсткость определ€етс€ в зависимости от его модул€ упругости и высоты.

— помощью IDEA StatiCa можно выполнить расчЄт узла в следующих режимах:

  1. ќпределение Ќƒ— узла

    ѕосле выполнени€ этого расчЄта IDEA StatiCa выводит изопол€ напр€жений во всех пластинах, усили€ во всех болтах и коэффициенты использовани€ отдельных компонентов (болтов, анкеров, сварных швов) по заданным нормам проектировани€.

  2. –асчЄт узла на устойчивость

    ¬ ходе этого расчЄта вычисл€етс€ критическа€ нагрузка Ц вывод€тс€ коэффициенты запаса устойчивости по первым шести формам.

  3. –асчЄт жЄсткости прикреплени€ элемента

    Ётот режим позвол€ет определить вращательную и продольную жЄсткость прикреплени€ отдельных элементов к узлу. ѕо результатам расчЄта можно сделать вывод о том, каким в действительности €вл€етс€ узел Ц жЄстким, шарнирным или полужЄстким.

  4. –асчЄт узла на предельный момент

    ѕозвол€ет произвести расчЄт с учЄтом образовани€ пластического шарнира в одном из элементов.

  5. –асчЄт несущей способности узла

    ¬ ходе этого расчЄта определ€етс€ предельна€ нагрузка, котора€ может быть восприн€та узлом.  ритерием €вл€ютс€ образование предельной пластической деформации или коэффициенты использовани€ компонентов, превышающие 100 %.

ƒл€ встраивани€ программы IDEA StatiCa в рабочий BIM-процесс разработан интерфейс, позвол€ющий импортировать данные из многих известных CAD и FEA программ, таких как Tekla, Advance Steel, Revit, SAP2000, ETABS, Robot и др. Ёта возможность существенно упрощает процесс создани€ модели узла, его расчЄт и проверки по нормам. Ёто особенно удобно при работе со сложными и нестандартными узлами, количество которых даже в небольших модел€х может достигать нескольких дес€тков.

4  »нтерфейс IDEA StatiCa Connection. ѕример расчЄта узла по —ѕ 16.13330.2017

ѕервое, что видит пользователь, запуска€ IDEA StatiCa Connection, Ц диспетчер создани€ модели узла на главной вкладке (рис. 4-1). «десь задаютс€ параметры, определ€ющие тип узла, взаимное расположение его элементов, характеристики используемых болтов, анкеров и сварных швов, марки стали, а также нормы проектировани€, по которым будет выполн€тьс€ проверка компонентов узла Ц —ѕ 16.13330.2017, ≈врокод, американские, канадские или австралийские нормы. ¬ыберем здесь —ѕ 16.13330.2017, сталь —345Ѕ, болты ћ16 класса 8.8 ¬ и материал сварки Ц электроды Ё50.
–асчЄт узлов стальных

–ис. 4-1. ƒиспетчер создани€ модели узла. ¬кладка Ђ√лавна€ї

ѕосле нажати€ на кнопку Ђ—оздать проектї в правой нижней части окна открываетс€ вкладка ленты Ђ онструированиеї, где происходит дальнейша€ работа с узлом. ¬се рЄбра жЄсткости, сварные швы, болты и подрезки элементов задаютс€ с помощью так называемых Ђћонтажных операцийї, пон€тных любому конструктору.
–асчЄт узлов стальных

–ис. 4-2. »нтерфейс IDEA StatiCa Connection. ¬кладка Ђ онструированиеї. ћонтажные операции

4.1 –асчЄт узла на действие поперечной силы и изгибающего момента
¬ свойствах монтажной операции Ђ“орцева€ пластинаї (в правой части окна на рис. 4-2) назначим катеты сварных швов креплени€ балки к фланцу (kf = 6 мм дл€ полок и 4 мм дл€ стенки) и катеты сварных швов рЄбер жЄсткости колонны (kf = 6 мм). «десь же задаЄтс€ тип болтов Ц доступны как обычные болты, так и болты с предварительным нат€жением. ¬ыберем напротив свойства Ђѕередача сдвигового усили€ї параметр Ђ“рениеї. Ёто значит, что теперь сдвиг в соединении будет восприниматьс€ трением между соедин€емыми детал€ми.
–асчЄт узлов стальных

 оэффициент трени€ можно задать в настройках Ц примем его равным 0,42.

—ечение колонны Ц ƒв_20 2 (толщина полки tf = 12,0 мм), балки Ц ƒв_25Ѕ2 (толщина полки tf = 9 мм), толщина рЄбер жЄсткости Ц 9 мм.

ѕриложим нагрузки Ц поперечную силу Vz = -40 кЌ и изгибающий момент M = 10 кЌм и перейдЄм на вкладку Ђѕроверкаї. Ќажав на кнопку Ђ–асчЄтї, выполним упругопластический расчЄт с учЄтом физической нелинейности материала и проанализируем полученные результаты.

—огласно разделу 14.3 —ѕ 16.13330.2017 преднапр€жЄнные болты ћ16 класса прочности 8.8 и класса точности ¬ имеют следующие характеристики:

Rbh = 0,7∙Rbun = 0,70∙830 = 581,0 ћѕа,

Abn = 157 мм2

“огда по формулам пункта 14.3.3 —ѕ 16.13330.2017 получим:

Qbh = Rbh Abh μ/γh = 581 ∙157∙0,42/1,12∙10-3 кЌ = 34,21 кЌ,

что полностью соответствует значению, вычисленному в IDEA StatiCa (рис. 4-3).

–асчЄт узлов стальных

–ис. 4-3. –езультаты расчЄта. Ќормативные проверки

ѕомимо срезающих и раст€гивающих усилий в результатах расчЄта привод€тс€ коэффициенты использовани€ отдельных компонентов в соответствии с выбранными нормами Ц болтов, сварных швов и т. д. —оздание, расчЄт узла и вывод результатов занимают всего несколько минут.

ѕроверка сварных швов выполн€етс€ по двум сечени€м Ц металлу шва и металлу границы сплавлени€ (рис. 4-4). ƒл€ каждого  Ё сварки вычисл€етс€ приведЄнное сдвигающее усилие, которое подставл€етс€ в формулу из пункта 14.1.16. ¬се параметры швов (длины, катеты, расчЄтное сопротивление) берутс€ из модели узла в IDEA StatiCa.

–асчЄт узлов стальных


–ис. 4-4. ѕроверка сварного шва по металлу шва (слева) и металлу границы сплавлени€ (справа)

4.2 –асчЄт узла на действие продольной силы
ѕроизведЄм аналогичный расчЄт на действие только продольной силы N = 100 кЌ и проанализируем раст€гивающие усили€ в болтах.
–асчЄт узлов стальных

–ис. 4-5. –езультаты расчЄта. –аст€гивающие усили€ в болтах

–езультаты численного расчЄта в IDEA StatiCa привод€тс€ на рис. 4-5. —умма продольных усилий составл€ет 30,8 + 30,6 + 31,0 + 30,8 = 123,2 кЌ и превышает заданное значение в 100 кЌ, так как при расчЄте в IDEA StatiCa учитываетс€ жЄсткость фланца Ц здесь имеет место Ђрычажныйї эффект.

5  «аключение

¬ насто€щее врем€ IDEA StatiCa Connection €вл€етс€ единственным в –‘ программным продуктом дл€ автоматизированного расчЄта узлов компонентным методом конечных элементов. ѕрограмма полностью переведена на русский €зык, локализована и имеет сертификат соответстви€. Ѕлагодар€ обширной библиотеке встроенных шаблонов, интуитивно пон€тному и профессионально проработанному интерфейсу создание, расчЄт и проверка узла по нормам занимают всего несколько минут. Ќаличие пр€мого взаимодействи€ с другими CAD и FEA программами дл€ проектировани€ и расчЄтов, такими как Tekla, Advance Steel, Revit, SAP2000, ETABS, Robot, позвол€ет встроить IDEA StatiCa в рабочий BIM-процесс. ѕрограмма IDEA StatiCa значительно упрощает работу инженеров-конструкторов, делает ее более эффективной и продуктивной, а также обеспечивает высокое качество и надЄжность получаемых результатов.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ÷ифровой тройник
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

ќбзор инструментов платформы 3DEXPERIENCE дл€ полного цикла аддитивного [...] — јлексей —иверский, »ван Ћебедев (7 но€бр€ 2019)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.