Használja a merevségi elemzést az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban annak meghatározására, hogy a csomópontok csuklósak, félmerevek vagy merevek-e. A merevségi elemzés eredményeként megkapja a nyomatéki-elfordulási diagramot és egy táblázatot a fontos értékekkel. A görbe és a kiválasztott nemzeti szabvány alapján a csomópont besorolása a következő lehet:
- csuklós
- merev
- félmerev
Megfelelő teherdefiníció
A merevségi elemzésből származó megfelelő eredmények eléréséhez vagy külön-külön számíthatja ki a merevséget minden egyes elfordulásra, külön teheresetet megadva My-hez, Mz-hez (illetve N-hez és Mx-hez).
Vagy alkalmazhatja a vizsgált szerkezeti elemen ható belső erők teljes készletét, mivel az összes többi belső erő is befolyásolja az egyes merevségi komponensek (elfordulások) eredményeit. A részletes magyarázatért olvassa el a Nyíróerő és normálerő hatása a forgási merevségre című cikket.
Az alkalmazott erőknek nagyobbnak kell lenniük 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft-nál
A csomópont merevségi besorolásához szükséges információk
- a szerkezeti elem elméleti hossza
- a Kiváltásmentes és a Kiváltásos szerkezeti rendszer megkülönböztetése (EN megközelítés esetén)
A My és Mz elméleti hossza [m] a vizsgált szerkezeti elem csomóponttól csomópontig mért távolságaként van meghatározva, és csak a besoroláshoz szolgál (nem a tényleges merevségi értékek számításához).
A kiváltásos rendszer (kiváltásos keretrendszer) opció az Eurocode szerinti projekteknél áll rendelkezésre az EN 1993-1-8 szabvány alapján, mivel a kiváltásmentes és kiváltásos rendszerekre eltérő besorolási feltételek vonatkoznak.
A merevségi elemzésből kapott eredmények
Kétféle eredmény keletkezik: egy numerikus értékeket tartalmazó táblázat, valamint a merevségi diagram, amely CSV- vagy DXF-formátumba exportálható.
A forgási merevségre kiértékelt minden egyes belső erőkomponenshez a táblázat soronként felsorolja az egyes méretezési teherkombinációkhoz tartozó numerikus értékeket. A kiválasztott sortól függően a merevségi diagram az egyik vagy a másik komponensre vonatkozik majd.
- MEd: A teherkombinációban bevezetett méretezési hajlítónyomaték, csak a szekans merevség szempontjából releváns
- Mj,Rd: A kapcsolat hajlítási ellenállása, a kapcsolat képlékenyedése szempontjából
- Sj,ini: Kezdeti forgási merevség, amely a lineáris merevségi viselkedést írja le, és amelyet a 2/3 Mj,Rd értékig vesznek figyelembe
- Sjs: Szekans forgási merevség, amelyet az MEd méretezési hajlítónyomaték és a kapcsolat Sj merevségi görbéjének metszéspontjaként határoznak meg, akkor releváns, ha MEd > 2/3 Mj,Rd
- : A méretezési hajlítónyomatékra kapott forgási alakváltozás
- c: A kapcsolat elfordulási képessége, a határértéket a csavarok törése, a hegesztési varratok törése vagy a lemezek 15%-os képlékeny alakváltozása határozza meg
- Sj,R: A Merev és Félmerev közötti határhoz tartozó merevségi érték
- Sj,P: A Félmerev és Csuklós közötti határhoz tartozó merevségi érték
Megjegyzés: Ha a kezdeti merevség Sj,ini és a szekans merevség Sj,s végtelen merevséget mutat, ez azt jelenti, hogy a merevségi görbe olyan meredek, hogy a diagramban gyakorlatilag 90°-os, így az érintő végtelenhez tart. Ez mindig merev kapcsolatot jelent, amely messze van a félmerev osztály határától, így a pontos értékek haszontalanok. Más szóval, a kapcsolat teljesen merev.
Mit használjon a globális szerkezeti modelljében a végeselemes analízisben (FEA)?
A globális modellhez szükséges legfontosabb információ a besorolás, amellyel a szerkezeti elemek közötti kapcsolati feltétel beállítható csuklósként (ideális csukló), merevként (ideálisan merev) vagy félmerevként (bizonyos merevséggel).
A félmerev osztály esetében meg kell találnia a szerkezeti elemek közötti csomópont forgási merevségét reprezentáló értéket. Ezt a Merevségi elemzés eredmények fülön található Sj,ini érték jelöli.
Ugyanakkor mindig mérnöki megítélésre van szükség a globális szerkezeti modell megfelelő merevségi értékének meghatározásához.
Az Sj,ini érték függ a csomópont Mj,Rd értékétől és a merevségi görbe alakjától. Emellett a Merevségi elemzéshez használt CBFEM modell eltér az EPS elemzésben használttól, ami a csomópont eltérő Mj,Rd értékét eredményezheti, és a kapcsolat modelljének további finomhangolását teheti szükségessé a Merevségi elemzéshez.
További részletekért olvassa el a Kapcsolati merevség és annak felhasználása a globális elemzésben című cikket.
Hol talál további információt a Merevségi elemzésről
Számos forrás áll rendelkezésre ennek az elemzéstípusnak a megismeréséhez. Javasoljuk az Elméleti háttér általános részének, a Miért érdemes foglalkozni a kapcsolati merevséggel című blogbejegyzésnek az elolvasását, és/vagy a témában készült webináriumaink egyikének megtekintését (lásd alább).
A merevségi eredmények globális FEA modellel való összekapcsolásához tekintse meg a Hogyan építsük be a forgási merevséget a FEA modellünkbe videót.
A cikk végén több lépésről lépésre bemutatott oktatóanyagot is talál.
Modell a merevség kiértékeléséhez
Ahhoz, hogy kiértékeljük magának a kapcsolatnak a kjoint forgási merevségét és a hozzá tartozó θ2 elfordulást, a szerkezeti elemek alakváltozásához rendelt merevségi hányadot, θ1-et kivonjuk a teljes θtot alakváltozásból.
A szerkezeti elemek θ1 elfordulását azon a modellen értékeljük ki, amelyben az összes elem közötti kapcsolat ideálisan merev. A teljes θtot elfordulást azon a modellen értékeljük ki, amely a valós gyártási műveleteket tartalmazza.
A merevségi elemzésből kapott eredmények a kjoint és θ2 értékeknek felelnek meg.
Elméleti háttér
Olvassa el a merevségi elemzésről szóló alapvető információkat az Elméleti háttérben. A fent említett beállításokat annak általános része írja le.
Az Elméleti háttér általános része a merevségi elemzésről és annak eredményeiről:
Acélcsomópontok merevségi elemzése és alakváltozási képessége
Az Elméleti háttér egyes támogatott nemzeti szabványokra vonatkozó specifikus részei:
Egyéb cikkek a kapcsolati merevségről és igazolásokról
A következő cikkekben további részletes információkat és néhány igazolási tanulmányt talál. Ezek közül néhány a "Benchmark Cases for Advanced Design of Structural Steel Connections" című könyv része, amelyet Wald professzor és csapata írt.
- Miért érdemes foglalkozni a kapcsolati merevséggel (blogbejegyzés)
Webináriumok és videók
A múltban több webináriumot is tartottunk a kapcsolati merevség témájában. Emellett néhány további videó bemutatja, hogyan kell dolgozni az alkalmazásban. Ihletet meríthet valós projektekből, valamint tippeket kaphat számítási modelljeinek helyes beállításához.
Connection Wednesdays - Merevségi besorolás
Ebben a webináriumban röviden áttekintjük a merevségi besoroláshoz kapcsolódó szabványi követelményeket. Ezt követően megpróbáljuk megtervezni egy valós keret kapcsolatait, amelyeket kezdetben nyomatékbíró kapcsolatokként terveztek. Félmerev konfigurációt alkalmazunk, majd a becsült viselkedést alkalmazzuk a globális elemzési szerkezetre. A folyamat során áttekintjük a gyakori kérdéseket, és értékeljük azok hatását a tervezésre.
Connection Wednesdays - Játékváltó csomóponti merevségi elemzés
A webinárium során egy érdekes acélcsomópont modellezésének, terhelésének és szabványellenőrzésének teljes munkafolyamatát láthatja.
Connection Wednesdays - Ružomberoki lakóépület csomópontja
A platform csomópontoknak általában csuklósnak kell lenniük, de mi van, ha a valóság nem ilyen egyszerű? Hogyan kell helyesen megadni a csomóponti merevségi elemzést? Tekintse meg a keretcsomópont merevségi elemzését és a merevség FEM-modellre gyakorolt következményeit.
Hogyan építsük be a forgási merevséget a FEA modellünkbe
A csomópont merevsége jelentős és nélkülözhetetlen tényező a globális szerkezet tervezésénél félmerev kapcsolatok esetén. A kérdés az, hogy hol tudom kiszámítani a csomópont merevségét, és milyen merevséget kell használnom a tervezéshez?
A jakartai velodrom csomópontjának tervezése és szabványellenőrzése
A következő webináriumfelvétel elmagyarázza, hogyan épül fel a merevségi elemzés diagramja, milyen beállítások vannak, és milyen eredményeket kap.
Frissítések a verziókban
A következő funkciók az IDEA StatiCa kiadási megjegyzéseinek részét képezik, és kapcsolódhatnak a merevségi elemzéshez. Az egyes funkciókról bővebben a hivatkozás alatti dedikált cikkekben olvashat.
Csavar- és hegesztésitörés által korlátozott elfordulási képesség (Merevségi elemzés) (21.0 verzió)
Nyomatéki-elfordulási görbe exportálása CSV és DXF formátumba (22.0 verzió)
Oktatóanyagok
Lépésről lépésre bemutató oktatóanyagokat hoztunk létre a modell felépítéséhez és az elemzés futtatásához. Az alábbiakban találja a hozzájuk tartozó hivatkozásokat:
Acélkapcsolat merevségi elemzése (EN)
Acélkapcsolat merevségi elemzése (AISC)
Vállas gerenda forgási merevsége
Próbálja ki még ma az IDEA StatiCa legújabb verzióját
Kapjon 14 napig teljes körű, ingyenes hozzáférést.
Próbálja ki ingyenesen az IDEA StatiCa-t
- Steel
- Connection design
- Member design
- Blogbejegyzés
Miért érdemes foglalkozni a kapcsolat merevségével
Tovább olvasom
- Steel
- Connection design
- Webinárium
Connection Wednesdays - Merevségi osztályozás
Tovább olvasom
- Steel
- Connection design
- Knowledge base
Kapcsolati merevség és alkalmazása a globális analízisben
Tovább olvasom
- Steel
- Connection design
- Member design
- Theoretical background