14denní zkušební verze

Globální boulení vs. lokální boulení. Co to znamená?

SteelConnection designMember designKnowledge baseConnection

Globální boulení vs. lokální boulení. Co to znamená?

Tento článek je také dostupný v

Vyjasněme si globální a lokální boulení. Jaký je mezi nimi rozdíl? Jaké jsou rozhodující faktory? Jak se vyhnout potenciálně nebezpečným návrhům citlivým na stabilitu?

Návrhová norma uvádí, že pro konstrukci lze použít analýzu prvního řádu, pokud lze zanedbat nárůst příslušných vnitřních sil nebo momentů či jakoukoli jinou změnu chování konstrukce způsobenou přetvořeními.

IDEA StatiCa Member - Stabilita prvku

Lokální boulení se týká jednotlivých plechů (výztuh, stojiny sloupu) a odpovídající mezní součinitele boulení jsou stanoveny podle návrhových norem a výzkumných experimentů. Účinky lokálního boulení lze považovat za zanedbatelné, pokud je součinitel boulení:

$\geq 2 - v případě plechu podepřeného ze 4 stran$
$\geq 3 - v případě plechu podepřeného ze 3 stran$
$\geq 4 - v případě plechu podepřeného ze 2 stran (sousedících)$
$\geq 15 - v případě plechu podepřeného ze 2 stran (protilehlých)$

Ve videu si můžete prohlédnout různé typy boulení a způsob, jak s nimi pracovat, s ohledem na součinitele boulení a tvary vybočení.

Podrobnější vysvětlení, jaké typy boulení lze u analyzovaného prvku očekávat, najdete v našem článku o Lineární analýze boulení (LBA) .

Jak vyhodnotit výsledky boulení ve specifických případech?

Nejprve je třeba pomocí analýzy boulení určit minimální násobitel síly potřebný k dosažení pružného kritického boulení α cr . IDEA StatiCa poskytuje součinitele boulení ve výsledkových tabulkách a tvary vybočení pro jednotlivé součinitele lze zobrazit v 3D pohledu.

Mezní hodnotu pro globální analýzu lze nalézt v EN 1993-1-1:2005 čl. 5.2.1.

Příklad 1

V prvním příkladu je tlaková síla aplikována na nosník připojený pomocí spojovacího plechu.

Jsou uvedeny výsledky z geometricky lineárního výpočtu a první součinitel je 8,76. Podle EN 1993-1-1:2005 čl. 5.2.1 je mezní hodnota 15, protože tento styčník je kritický pro stabilitu samotného nosníku, a závěr je, že přípoj neprošel analýzou boulení. Navíc je tento jednostranný spojovací plech v tomto ztužení nebezpečný v tlakové konfiguraci.

Přečtěte si zde, jak vypočítat únosnost styčníkového plechu proti boulení.

Příklad 2

Na druhou stranu u většiny plechů v přípojích může dojít k lokálnímu boulení a maximální hodnota kritického součinitele boulení α cr, která vyžaduje podrobnou analýzu, bývá obvykle menší. Bylo ověřeno, že u výztuh a panelu stojiny sloupu namáhaného smykem není nutné boulení uvažovat, pokud je kritický součinitel boulení vyšší než 3.

Pro každou komponentu musíme určit správnou mezní hodnotu a rozhodnout. Tento příklad ukazuje, že první tvar boulení je tvar výztuhy se součinitelem α cr = 8,76 >> 3. V tomto příkladu není tento první tvar boulení nebezpečný.

Při provádění analýzy boulení a zpracování výsledků je nutné uplatnit inženýrský úsudek. Otázkou je, kdy použít globální a kdy lokální limity kritického součinitele boulení, a pro správnou odpověď je klíčová znalost topologie a konstrukčního systému navrhované konstrukce. IDEA StatiCa sice dokáže poskytnout tvary vybočení a kritický součinitel pro libovolnou část styčníku, neprovádí však normové posouzení boulení podle normy.

Pokud výsledky tvarů boulení vykazují záporné hodnoty, neznamená to, že výpočet byl neúspěšný nebo že je výsledek nesprávný. Co přesně se v těchto případech děje, je vysvětleno v tomto článku v Knihovně článků .

Jeden praktický příklad vyhodnocení analýzy boulení prvku byl představen v tomto webináři:

Teoretický základ

Pro hlubší pochopení tématu boulení a řešení v IDEA StatiCa si přečtěte základní informace o analýze boulení v našich článcích Teoretický základ.

IDEA StatiCa Connection - Konstrukční návrh ocelových přípojů

IDEA StatiCa Member - Stabilita prvku

Návody

Vytvořili jsme podrobné návody krok za krokem pro sestavení modelu a spuštění analýzy. Odkazy na ně najdete níže:

Konstrukční návrh ocelového příčného nosníku namáhaného klopením (EN)

Konstrukční návrh a normové posouzení ocelového rámu (EN)

Analýza boulení ocelového přípoje (EN)

Vyzkoušejte si nejnovější verzi IDEA StatiCa ještě dnes

Získejte 14 dní plného přístupu zcela zdarma.

Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma