Tudásbázis

Csomólemezek kihajlása

Steel

Connection

Bolts

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető

Angol nyelvről mesterséges intelligencia fordította

A mérnökök általában el akarják kerülni a csomólemezek kihajlását a csatlakoztatott szerkezeti elemek kihajlása előtt. A lineáris kihajlásvizsgálat nem megbízható a kihajlásos tönkremeneteli mód vizsgálatakor. Ebben a cikkben egy általános eljárást ismertetünk a kihajlási teherbírás meghatározására.

A csatlakozás-szerkezeti elem-csatlakozás alrendszer kihajlási teherbírásának meghatározásához a legjobb megközelítés a GMNIA (geometriailag és anyagilag nemlineáris analízis imperfekciókkal) alkalmazása az IDEA StatiCa Member alkalmazásban.

Az IDEA StatiCa Connection nem rendelkezik a környező szerkezet kontextusával. Ezenkívül a geometriai nemlinearitást csak üreges szelvények csomópontjainál alkalmazzák, és az imperfekciók nem állíthatók be. A lineáris kihajlásvizsgálat egy tényezőt – a beállított terhek szorzóját – ad meg, amellyel egy tökéletes, rugalmas szerkezet bifurkációs pontja elérhető. A valódi szerkezet általában kisebb terhelés alatt hajlik ki, és nem egyértelmű, hogy milyen tényezőhatárt kell alkalmazni a csomólemezek lineáris kihajlásvizsgálatánál, azaz milyen tényező felett nem jelent már gondot a kihajlás.

Az Eurocode EN 1993-1-1 általános ajánlást ad:

\[\alpha_{cr} \le 15 \textrm{ for plastic analysis}\]

Az AISC 360-22 J4.4 fejezete hasonló határértéket ad meg:

\[ L_c/r \le 25 \]

Amely átfordítható egy \(\alpha_{cr}\) határértékre, amely a folyáshatártól függ, és a legbiztonságosabb határérték A36 acélminőség esetén 12,7.

Ezek a határértékek nagyon magasak. Az ezen határértékek alatti tényezőknek figyelmeztetést kell kiváltaniuk, és a kihajlási határállapotot ellenőrizni kell. Az \(\alpha_{cr}\) azonban aligha fordítható le kihajlási teherbírásra.

Megjegyzendő továbbá, hogy a csavaros csomólemez-kapcsolatok ésszerű kihajlási tényezőket adnak, míg a csapos kapcsolatok rendkívül alacsony kihajlási tényezőket. Ez a csap analízismodelljéből adódik, amely számos speciális elemet tartalmaz (merev test elemek, rúdelemek, hézagelemek...), és jó eredményeket ad a csap nyírási, hajlítási és palástnyomási teherbírása tekintetében. Ezért az alábbiakban egy egyszerű eljárást ismertetünk.

Kihajlási teherbírás ellenőrzése

Ezt az egyszerűsített kihajlási teherbírás-ellenőrzést akkor kell elvégezni, ha a kihajlási tényező a fent említett \(\alpha_{cr}\) határérték alá esik.

A csomólemezzel csatlakoztatott szerkezeti elem modelltípusát N-Vy-Vz értékre kell beállítani.
Az erőket Csavarokra kell beállítani.

Adjon hozzá egy fiktív nyíróerőt, amely a csavarok vagy a csap középpontjában hat, és a csomólemezt a nyomóerő 1/10-ének megfelelő nagyságával hajlítja: \(V_z=N/10\).

Végezzen anyagilag nemlineáris analízist.

A fiktív erő figyelembe veszi az imperfekciók és a geometriai nemlinearitás által okozott excentricitásokat. A kísérletekkel való validálás a hivatkozott cikkben található.