Acélkeret szerkezeti tervezése és szabványellenőrzése (EN)

1 Új projekt

Kezdje az IDEA StatiCa elindításával, és válassza a Member alkalmazást (töltse le a legújabb verziót).

Hozzon létre egy új projektet, adja meg a nevét, és válasszon egy mappát, ahová menteni szeretné. Ezután válassza ki a tervezési szabványt, a kiindulási anyagtulajdonságokat és a topológia típusát. Adja meg a szerkezeti részlet csomópontjainak koordinátáit, majd adja hozzá a szerkezeti elemeket ezek között a csomópontok között. Végül kattintson a Projekt létrehozása gombra, és kezdje meg a szerkezeti részlet modellezését.

2 Vizsgált szerkezeti elemek

Itt megtekintheti és módosíthatja a hozzáadott szerkezeti elemek analízishez szükséges paramétereit. Változtassa meg az AM1 oszlop keresztmetszetét HEB260-ra.

3 Kapcsolódó szerkezeti elemek

A kapcsolódó szerkezeti elemek hozzáadásához – amelyek alátámasztásként és teherátadó részként szolgálnak a szerkezeti részlet számára – kattintson a csomópont kockára a 3D nézetben, vagy válassza ki a CON# elemet a fanézetben. Itt végponttal rendelkező vagy folytonos kapcsolódó szerkezeti elemeket adhat hozzá az X, Y, Z tengelyirányokra kattintva a globális koordináta-rendszer szerint. Adjon hozzá 2 végpontos szerkezeti elemet az Y irányban.

Ezután válassza ki az RM4 kapcsolódó szerkezeti elemet a 3D nézetben vagy a fanézetben, és módosítsa tulajdonságait: keresztmetszet, hossz, tájolás és a szabad végeken lévő alátámasztások.

És módosítsa az RM5 kapcsolódó szerkezeti elemet ennek megfelelően.

4 Terhek

A Terhek menüben teherhatásokat adhat hozzá és módosíthat. A teherhatás egy csoportot jelent, amelyhez egy vagy több megoszló terhet adhat hozzá bármely vizsgált vagy kapcsolódó szerkezeti elemen. Alternatívaként egy teherhatáson belül csomóponti belső erőket is megadhat a szerkezeti elemek végein.

Egy vonalmegoszló terhet tartalmazó teherhatás automatikusan létrejött az összes szerkezeti elemre. Töröljön 2-t közülük úgy, hogy a bal egérgombbal kattint az egyes sorokra a fülön, és kiválasztja a Törlés lehetőséget, vagy a szalagmenü ikonjára kattint.

Ezután rendeljen egy megoszló terhet az AM2 szerkezeti elemhez, és módosítsa annak nagyságát -300 kN/m-re, szélességét pedig 300 mm-re a gerendához igazítva.

5 Kapcsolatok

Ezután megtervezheti a csomópontokat. Válasszon ki egy csomópont kockát a 3D nézetben, vagy válasszon ki egy CON# elemet a fanézetben, majd kattintson a Kapcsolat szerkesztése gombra.

Kezdje a CON1 csomóponttal a bal oldali oszlop talpánál. Megnyílik az IDEA StatiCa Connection alkalmazásmodul, és megtervezheti a csomópontot az előre definiált sablonok egyikének kiválasztásával.

Ebben az esetben kattintson a szalagmenü Javaslat gombjára, és válassza ki az első paraméteres sablont.  

Ezután konfigurálja a paramétereket az alábbi ábra szerint, és zárja be a Connection alkalmazást.

Ezután válassza ki a CON2 csomópontot, és kattintson a 'Kapcsolat szerkesztése' gombra az IDEA StatiCa Connection modulon belül.

Az alábbi képernyőképek alapján határozza meg a kapcsolatot. Először adjon hozzá Vágás műveletet.

Ezután válassza a Homloklemez lehetőséget.

Határozza meg a Szögvasakat. 

Adjon hozzá Szélesítőt.

Határozza meg a Merevítőket.

Ennek eredményeként a kapcsolatnak az alábbi képen látható módon kell kinéznie. 

Folytassa a CON3 csomópont szerkesztésével.

Itt csak egy Vágás műveletet adjon hozzá, és állítsa a vágási módszert Szögfelező vágásra a merev kapcsolat létrehozásához.

Végül szerkessze a CON4 csomópontot. Annak ellenére, hogy a szoftver lehetővé teszi a CON1-hez azonos kialakítás egyszerű másolását, a kapcsolatot szerkeszteni fogjuk, hogy egy másikathozzunk létre.

Adja hozzá a Talplemez műveletet, és módosítsa a paramétereket az alábbi kép szerint. 

Adjon hozzá Szélesítőket az összes részhez.

6 Ellenőrzés

Lépjünk az Ellenőrzés fülre, és végezzük el az analízist. Az IDEA StatiCa Member analízise három lépésben kerül kiszámításra a CBFEM technológia segítségével. Először végezze el az MNA (anyagi nemlineáris analízis) számítást a szerkezeti teherbírás ellenőrzéséhez, majd számítsa ki az LBA-t (lineáris bifurkációs analízis) a szerkezeti stabilitás vizsgálatához, végül adja meg a kezdeti tökéletlenségeket a megfelelő kihajlási alakokhoz, és számítsa ki a GMNIA-t (geometriailag és anyagilag nemlineáris analízis).

Először, ehhez a különösen összetett projekthez az Analízis iterációk számát 40-re, az Eltérő iterációk számát pedig 10-re kell emelni a Szabványbeállításokban, hogy elegendő számítási kapacitást biztosítson a számításhoz.

Ezután válassza ki az MNA analízist, és nyomja meg a Számítás gombot.

Az MNA analízis eredményei megjelennek, és ellenőrizheti az egyes szerkezeti részek állapotát, valamint az eredményeket a 3D ablakban, pl. az alakváltozás eloszlását a szerkezet vizsgált részén.

Ezután váltson az LBA analízisre, és ismételje meg a Számítást.

A fülön leolvashatja a kihajlási alak faktorait, és megtekintheti az első kihajlási alakot 1.

A többi kihajlási alak vizualizációját böngészheti, ha kiválasztja őket a fülön, pl. a 6. kihajlási alakot.

Mivel legalább az egyik kihajlási alak faktora kisebb mint 15, váltson GMNIA-ra a szerkezeti stabilitás nemlineáris analízisének elvégzéséhez. Az EN 1993-1-1 szerint válassza ki a legkritikusabb kihajlási alakot vagy kihajlási alakok kombinációját, és adja meg a kritikus gerenda kezdeti tökéletlenségét. Ebben az esetben válassza az első 1. kihajlási alakot mint a legkritikusabbat. Váltson a GMNIA fülre a jobb oldali panelen, és határozza meg a tökéletlenséget 9 mm-ben (0,5xL/300 = 0,5*5400/300 = 9 mm), amelyet Amplitúdóként adjon meg az 1. oszlopban. 

Ezután kattintson ismét a Számítás gombra. Ebben az esetben az analízis több percig is eltarthat.

Az eredmények böngészése során észreveheti, hogy a GMNIA alkalmazott terhek nem érték el a 100%-ot, ami azt jelenti, hogy az adott terhek alatt a szerkezet elveszíti stabilitását. A stabilitási ellenőrzések teljesítéséhez meg kell erősíteni a keretet.

7 Műveletek

Lépjen vissza a Tervezés fülre, és a fanézetben navigáljon a Műveletek menüponthoz, kattintson jobb gombbal az AM2-re, és adjon hozzá Keresztirányú merevítőket a legjobban igénybevett keretcsúcs megerősítéséhez és a kihajlási hatások csökkentéséhez.

A STIFF T1 műveletben állítsa a vastagságot 20 mm-re és az X pozíciót 5200 mm-re az alábbi képen látható módon. 

Ezután módosítsa a merevítő paramétereit, és adjon hozzá még egy keresztirányú merevítőt ugyanahhoz az AM2 gerendához, és egy másikat az AM3 oszlophoz, és állítsa be őket a megfelelő pozícióba.

Másolja a STIFF T1 műveletet, és állítson be új tulajdonságokat az alábbi kép szerint. 

Hozzon létre egy új merevítési műveletet az AM3 elemhez, és állítsa be a tulajdonságokat az alábbi képen látható módon. 

Most lépjen vissza az Ellenőrzés fülre, és ismételje meg a számítást három lépésben – MNA, LBA, GMNIA. A megtervezett keret átment a stabilitási szabványellenőrzéseken az alkalmazott kezdeti tökéletlenségekkel, és böngészheti az eredményeket, például az alakváltozás eloszlását és a belső erők diagramját.

8 Jelentés

Végül lépjen a Jelentés fülre. Az IDEA StatiCa teljes mértékben testreszabható jelentést kínál nyomtatáshoz vagy szerkeszthető formátumban való mentéshez.

Megtervezte, optimalizálta és szabványellenőrizte az acélkeretet mint szerkezeti részletet azEurocode (EN) szerint.