Siehe AISC-Bemessungsbeispiele, Version 14.1, Beispiel II.B-4, Seite IIB-22
Neues Projekt
Öffnen Sie die IDEA-Software und wählen Sie „Connection", um das Bemessungsmodul für Stahlanschlüsse zu öffnen.
Im Fenster „IDEA StatiCa CONNECTION" wählen Sie Neu, um ein neues Projekt zu erstellen.
Im Fenster „Neuer Verbindungsassistent" wählen Sie das Bild der 2D-Rahmenverbindung auf der linken Seite.
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Im Fenster „Verbindungstopologie auswählen" wählen Sie die Verbindung in der obersten Zeile, zweite von links.
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Geometrie
Im Fenster „IDEA StatiCa CONNECTION":
- Wählen Sie unter Navigator die Option Geometrie, um die Eingabe der Verbindungsgeometrie zu starten.
- Wählen Sie unter Name die Option C für Stütze (Sie können die Stütze umbenennen).
- Klicken Sie unter Querschnitt auf das Doppelpfeilsymbol, um das Fenster „Querschnitts-Navigator" zu öffnen.
Im Fenster „Querschnitts-Navigator":
- Wählen Sie den Breitflanschträger W-Querschnitt.
- Wählen Sie im Popup-Fenster W(Imp)14x99 und klicken Sie auf OK, um das Fenster zu schließen.
Im Fenster „IDEA StatiCa CONNECTION" klicken Sie unter Querschnitt auf das Stiftsymbol, um die Materialeigenschaft der Stütze einzugeben.
Im Fenster „Einfaches Walzprofil" klicken Sie unter Material auf das Doppelpfeilsymbol, um A992 auszuwählen.
Im Fenster „IDEA StatiCa CONNECTION" wählen Sie unter „Name" die Option B für Träger und wählen Sie auf die gleiche Weise wie bei der Stütze W18x50 und das Material A992.
Lassen Sie die „Länge" des Trägers gleich null. Die Verwendung von null für die Länge bewirkt, dass die Last am Anfang des Trägers (an der Stützenfläche) aufgebracht wird.
Lasten
Wählen Sie im linken Navigator die Option Lasteffekte. Ändern Sie den Namen der Lastkombination in LRFD (oder wählen Sie einen beliebigen Namen).
Wählen Sie Kräfte in Position: Vy=-42 kips, My=3024 kip-in.
Beachten Sie die grafische Darstellung der Kräfte, die die tatsächliche Richtung der Belastung zeigt.
Bemessung
Wählen Sie im linken Navigator die Option Bemessung und klicken Sie dann rechts neben „Fertigungsoperationen" auf das blaue Pluszeichen, um eine Fertigungsoperation hinzuzufügen.
Wählen Sie im Popup-Fenster „Operation auswählen" die Option „Stirnplatte". Beachten Sie, dass beim Überfahren der Bilder mit der Maus ein Hinweis erscheint.
Füllen Sie die Stirnplatteneigenschaften gemäß dem nachstehenden Fenster aus. Beobachten Sie, wie sich die Geometrie im rechten Fenster ändert, während Sie die Werte eingeben.
Schraubenposition anpassen.
Klicken Sie rechts neben „Fertigungsoperationen" auf „Editor". Dadurch öffnet sich das Fenster „Platteneditor".
Klicken Sie auf „Schrauben" und dann auf „Aufteilen". Passen Sie die Tabelle an die Tabelle im nachstehenden Bild an. Verwenden Sie das blaue Pluszeichen, um Zeilen zur Tabelle hinzuzufügen.
Wählen Sie im Fenster „Navigator" die Option „Bericht / Projektelemente". Wählen Sie im Hauptfenster unter Subnorm „LRFD".
Analyse
Wählen Sie im Fenster „Navigator" die Option „Nachweis" und klicken Sie dann in der oberen Symbolleiste auf „Berechnen".
Ergebnisse
Beachten Sie, dass unter der Analysezusammenfassung 4 Einträge aufgeführt sind. Alle sollten ein grünes Häkchen aufweisen; andernfalls besteht die Verbindung den Normnachweis nicht.
- Analyse 100 % – bedeutet, dass die Analyse korrekt durchgeführt wurde und 100 % des Lastfalls verwendet wurden.
- Bleche 0,3 – bedeutet, dass die plastische Verformung der Bleche 0,3 % beträgt, was unter dem Normgrenzwert von 5 % liegt.
- Schrauben 82,4 – bedeutet, dass das Ausnutzungsverhältnis (Einwirkung/Widerstand) 82,4 % beträgt.
- Schweißnähte 89,9 – bedeutet, dass das Ausnutzungsverhältnis (Einwirkung/Widerstand) 89,9 % beträgt.
Um die Vergleichsspannungen anzuzeigen, wählen Sie in der oberen Menüleiste „Vergleichsspannung", „Netz" & „Verformt".
Vergleich
Die nachstehende Tabelle zeigt, dass die AISC-Methode ein Gesamtausnutzungsverhältnis (D/C) von 95 % ergibt, während IDEA ein D/C von 90 % liefert.
Eine höhere Tragfähigkeit der IDEA-Methode ist zu erwarten, da die verwendete Methode der finiten Elemente (FEM) präziser ist als die vereinfachten AISC-Tragfähigkeitsgleichungen.
Die Schrauben- und Schweißnahttragfähigkeit kann direkt mit AISC verglichen werden.
Die Blechtragfähigkeit wird in IDEA FEM durch den Vergleich des Ausmaßes der plastischen Verformung (<5 %) überprüft, während die AISC-Methode einen vereinfachten Tragfähigkeitsnachweis verwendet. Daher können Bestehen/Nichtbestehen-Ergebnisse verglichen werden, ein prozentualer Vergleich für Bleche ist jedoch nicht aussagekräftig.
