Opis
Konstrukcja składa się z belki o przekroju dwuteowym oraz dwóch kratownic rurowych. Konstrukcja zawiera kilka imperfekcji i jest obciążona siłą Fz. Problem opisano za pomocą poniższego zestawu parametrów. W przykładzie pominięto ciężar własny. Należy wyznaczyć przemieszczenia uy i uz oraz obrót osiowy φx w punkcie końcowym (Punkt 4). Przykład weryfikacyjny oparto na przykładzie wprowadzonym przez Gensichena i Lumpe (patrz odnośnik).
| Materiał | Stal S355 | Moduł sprężystości | E | 210000,000 | MPa |
| Moduł ścinania | G | 81000,000 | MPa | ||
| Geometria | Konstrukcja | Długość sekcji 1 | L1 | 4,000 | m |
| Długość sekcji 2 | L2 | 4,000 | m | ||
| Długość sekcji 3 | L3 | 2,500 | m | ||
| Położenie podparcia kratownicy | a | 2,500 | m | ||
| Imperfekcje | Punkt 2 | ey2 | -40,000 | mm | |
| Punkt 4 | ey4 | 12,500 | mm | ||
| Profil dwuteowy | Wysokość | h | 400,000 | mm | |
| Szerokość | b | 180,000 | mm | ||
| Grubość środnika | s | 10,000 | mm | ||
| Grubość pasa | t1 | 14,000 | mm | ||
| Rura | Średnica zewnętrzna | D | 60,300 | mm | |
| Grubość ścianki | t2 | 5,000 | mm | ||
| Obciążenie | Siła | F | 14,000 | kN | |
| Mimośród | eFy | 20,000 | mm | ||
| eFz | -193,00 | mm | |||
Rozwiązanie analityczne
Rozwiązanie analityczne nie jest dostępne. Jako odniesienie przyjęto wyniki z oprogramowania S3D.
Ustawienia RFEM i RSTAB
- Modelowano w RFEM 6.14
- Rozmiar elementu wynosi lFE = 0,020 m
- Zastosowano izotropowy, liniowo sprężysty model materiału
- Liczba przyrostów wynosi 10
- Zastosowano analizę dużych deformacji
- Problem zamodelowano zarówno za pomocą prętów, jak i kombinacji prętów i elementów powierzchniowych
Wyniki
W programie RFEM 6 zastosowano dwie techniki modelowania. Po pierwsze, przekrój dwuteowy zamodelowano jako belkę z imperfekcjami, a rury jako kratownice (tylko N). Po drugie, rury są kratownicami, natomiast belka o przekroju dwuteowym jest modelowana za pomocą płyt, z uwzględnieniem podanych imperfekcji. Stałe podparcie w Punkcie 1 utworzono za pomocą sztywnych podpór liniowych. W przypadku belki dwuteowej modelowanej płytami wyniki są oceniane w punkcie środkowym.
Wyniki
| Wielkość | S3D | RFEM 6 – Pręty | Stosunek | RFEM 6 – Pręty i Płyty | Stosunek |
| uy [mm] | 14,800 | 16,214 | 1,096 | 15,940 | 1,077 |
| uz [mm] | 16,900 | 17,983 | 1,064 | 17,795 | 1,053 |
| φx [mrad] | 237,000 | 239,673 | 1,011 | 254,382 | 1,073 |
