В этой статье представлены сведения о допущениях при проектировании, принятых в модуле Composite Beam Design Extension при использовании методов Internal Engine и Robot Structural Analysis.
В модуле Composite Beam Design Extension приняты следующие допущения.
Прогиб проектируется как процентное соотношение от прогибов конструкции под собственным весом (значение по умолчанию: 80 %). Для прогиба можно также указать определенное значение. Если величина прогиба в процентном соотношении превышает величину прогиба балки под собственным весом (более 100 %), балка помечается как неподходящая для прогиба.
При наличии прогиба его величина учитывается при расчете строительных прогибов и прогибов под общими нагрузками после проектирования.
При проектировании составной балки в расширении вычисляется количество упоров, необходимых для развития предельного момента, уменьшения жесткости или минимального составного действия согласно нормам. Если на балку не действуют сосредоточенные нагрузки, упоры равномерно распределяются по всей ее длине. Если к ригелям и другим балкам применяются сосредоточенные нагрузки, упоры распределяются по сегментам таким образом, чтобы между каждой точкой нагрузки и ближайшим опорным элементом было достаточное количество упоров. Это обеспечивает необходимый предельный момент составного сечения.
При наличии ригелей с сегментированными упорами на вкладке «Проект» отображается сегментированное и равномерное распределение этих упоров, рассчитанное с учетом области с тесно расположенными упорами. Выберите, какой из типов распределения нужно сохранить в Robot. Сегментированное распределение сохраняется в виде списка точек с разделителями-запятыми, начиная с начальной точки аналитической модели балки.
Когда в расширении считываются свойства балки и обнаруживается сегментированное распределение упоров на балке, выполняется попытка воссоздать области расположения упоров путем сопоставления их в соответствующем порядке от начальной до конечной точки балки. Если количество сегментов, обнаруженных в модели Robot, не соответствует количеству областей, определенных расширением, сегментированный тип распределения не учитывается. Если для ригеля указано равномерное распределение упоров, в расширении упоры равномерно распределяются по балке, а сегментированное распределение становится доступным только при создании нового проекта (однако в отношении этой балки будет выполнен анализ на равномерное распределение упоров).
Для верхней и нижней полок балки можно выполнить расчет изгибной потери устойчивости.
В некоторых случаях расширение может автоматически определить связи жесткости по изгибной потере устойчивости.
Предполагается, что верхняя полка балки имеет связь жесткости в точке, где на нее опирается настил, даже если балка не составная. Если балка полностью покрыта настилом, то верхняя полка считается полностью сцепленной связями жесткости. Если балка проходит через проем в настиле плиты, длина без связей принимается за самый большой проем.
Считается, что верхняя и нижняя полки балки имеют боковые связи в месте, где в эту балку входит другая балка. Например, ригель считается полностью сцепленным связями в местах, где на него опираются балки.
Можно также указать максимальную несцепленную длину балок в виде отношения к общей длине. Например, максимальный коэффициент несцепленной длины для балки длиной 20 футов равен 0,5, максимальная несцепленная длина балки равна 10 футам, независимо от других точек связей жесткости. С помощью этого параметра инженеры могут задать максимальную несцепленную длину балок, с учетом которой они и будут проектироваться.
Поскольку балки подвержены изгибной потере устойчивости, только когда несцепленная связями полка находится в состоянии сжатия, они проверяются на потерю устойчивости нижней полки только при отрицательных моментах и на потерю устойчивости верхней полки только при положительных моментах. Составные балки должны иметь полное покрытие настилом и не иметь отрицательных моментов, поэтому они никогда не подвержены изгибной потере устойчивости.
Приведенный предельный момент при изгибной потере устойчивости для верхней и нижней полок вычисляется согласно разделу F2 стандарта ANSI/AISC 360-10. Коэффициент Cb для свободно опертых балок или обратных пролетов может быть задан пользователем. Этот параметр применяется ко всем балкам и по умолчанию имеет значение 1,0. При проверке предельного момента для балки при изгибной потере устойчивости предполагается, что точка максимального положительного момента приходится на самое длинное несцепленное сечение верхней полки, а точка максимального отрицательного момента — самое длинное несцепленное сечение нижней полки. В некоторых случаях это традиционное решение неприменимо.
В расширении не проверяются сечения с неоптимальными полками на местную потерю устойчивости при сжатии. Если в расширении выбирается балка с неоптимальной полкой, инженер должен проверить балку на предмет местной потери устойчивости.