Vékonyfalú acél szerkezeti elemek

IDEA StatiCa Connection vékonyfalú szerkezeti elemek csomópontjainak tervezéséhez csak tapasztalt mérnökökre szabad bízni. A kihajlás-elemzés elengedhetetlen, és minden egyes alakváltozási módot gondosan kell elemezni.

Az IDEA StatiCa Connection szoftver a hengerelt szerkezeti elemek kapcsolatainak értékelésére szolgál, amelyeket a kihajlás nem befolyásol jelentősen. A geometriailag lineáris és anyagilag nemlineáris elemzést gyors és stabil számítása miatt alkalmazzák. Ez az elemzés azonban nem elegendő a stabilitásvesztés vizsgálatához. Ha a kihajlás problémát jelenthet, a lineáris kihajlás-elemzés elvégzése segít a veszélyes területek azonosításában és az Euler-féle bifurkációs pont tényezőjének meghatározásában, de ez még mindig nem elegendő a vékonyfalú szerkezeti elemekhez. Vékonyfalú szerkezeti elemek esetén csak a geometriailag nemlineáris, imperfekciókat figyelembe vevő elemzés megfelelő.

Ha a felhasználó mégis az IDEA StatiCa Connection szoftver használata mellett dönt a vékonyfalú szerkezeti elemek kapcsolatainak ellenőrzéséhez, a következőket kell tennie:

• Végezzen lineáris kihajlás-elemzést, és gondosan értékelje az összes kihajlási alakot – az első 5 bemutatott kihajlási alak esetleg nem elegendő (Hogyan növelhető az értékelt alakok száma)
• Ne támaszkodjon az acéllemezek képlékenységére, inkább korlátozza a von Mises-feszültséget a folyáshatárra vagy még alacsonyabb értékre
• Legyen tudatában, hogy a helyi kihajlás – amelyet nem vesznek figyelembe – az összetevőkben eltérően oszthatja el a belső erőket
• Legyen tudatában, hogy az összetevők merevsége eltérő lehet a különböző tönkremeneteli módok vagy azok kombinációja miatt.
• Legyen tudatában, hogy a bemutatott ellenőrzések és az összetevők részletezése (pl. csavarok, hegesztések) a szabványos szerkezeti elemekre vonatkozó útmutatókat követik. A vékonyfalú szerkezeti elemekre vonatkozó ellenőrzések eltérhetnek, és ebben az esetben a megadott ellenőrzések nem helyesek.

A vékonyfalú szerkezeti elemek kapcsolatainak tervezése nagyon esetspecifikus, és nem adható általános útmutató. Az IDEA StatiCa Connection szoftvert erre a felhasználásra nem validálták.

Összetevő-ellenőrzések – EN

Az EN 1993-1-1 szabványban a vékonyfalú szerkezeti elemek a következőképpen vannak meghatározva: „A 4. osztályú keresztmetszetek azok, amelyekben helyi kihajlás következik be, mielőtt a keresztmetszet egy vagy több részén elérnék a folyásfeszültséget." Az acélra vonatkozó Eurocode főrész a t ≥ 3 mm anyagvastagságú szerkezeti elemekre korlátozódik. A 4. fejezet – Hegesztett kapcsolatok csak t ≥ 4 mm anyagvastagságra vonatkozik. Ezért a szoftver által biztosított összetevő-ellenőrzések nem alkalmazhatók kisebb vastagságú hidegen alakított szerkezeti elemekre. A felhasználóknak tisztában kell lenniük ezzel, és az ellenőrzéseket manuálisan kell felváltaniuk az EN 1993-1-3 megfelelő képleteivel.

A üreges szelvényű csomópontok elemzését szintén gondosan kell elvégezni azon szerkezeti elemek esetén, amelyek kívül esnek a hegesztett csomópontok érvényességi tartományán – EN 1993-1-8 – 7.1. táblázat. Az ilyen csomópontokra nincsenek iránymutatások, és a szoftver eredményeit nem validálták.

Összetevő-ellenőrzések – AISC

Az AISC 360-16 A fejezetében egy felhasználói megjegyzés szerepel: „Hidegen alakított acél szerkezeti elemek tervezéséhez az AISI North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members (AISI S100) előírásai ajánlottak, kivéve a hidegen alakított üreges szerkezeti szelvényeket (HSS), amelyeket e szabvány szerint kell tervezni." Az AISI S100 és az AS/NZS 4600 képleteket tartalmaz a leggyakoribb kötőelemtípusok nyírási és húzási ellenállásának meghatározásához, alkalmazási tartományukkal együtt.

Összetevő-ellenőrzések – CISC

A CSA S16-14 az 1. fejezetben kimondja: „Az acélszerkezetekre vonatkozó követelmények, mint például hidak, antennatornák, tengeri szerkezetek és hidegen alakított acél szerkezeti elemek, más CSA Group szabványokban szerepelnek."