Analisi di instabilità di un collegamento in acciaio (EN)

1 Nuovo progetto

Avvia IDEA StatiCa (scarica la versione più recente) e seleziona l'applicazione Connection.

Crea un nuovo progetto selezionando il modello iniziale più vicino al progetto desiderato. Inserisci il nome, seleziona la classe dell'acciaio S355, il codice di progetto Eurocode e clicca su Crea progetto.

Poiché si utilizza il codice EN, imposta le unità metriche (vedi Come cambiare il sistema di unità).

2 Geometria

Inizia con la modifica della sezione trasversale dell'elemento orizzontale C. Usa il tasto destro del mouse sull'elemento nella scena oppure il pulsante matita nelle proprietà per modificare la sezione trasversale della stessa forma.

Seleziona IPE220 dalla libreria.

Ora, modifica la sezione trasversale dell'elemento verticale B con un'altra forma, utilizzando nuovamente il tasto destro del mouse sull'elemento nella scena oppure il pulsante più nelle proprietà.

Scegli il gruppo sezioni cave rettangolari e conferma il tipo di sezione trasversale RHS120/80/8.0.

Ora puoi modificare le proprietà dell'elemento B. Imposta il Tipo di modello su N-Vy-Vz e il parametro Forze in su Bulloni.

Per ulteriori informazioni sul Tipo di modello e sul parametro Forze in, consulta gli articoli Come modellare un collegamento a bullone singolo (Tipo di modello) e Come definire la posizione corretta del carico (Forze in).

3 Effetti del carico

Continuiamo con gli Effetti del carico. L'effetto del carico LE1 è stato aggiunto automaticamente. Inserisci -40 kN di forza normale N [kN] per l'elemento B / Fine nella scheda e -20 kN di forza di taglio Vz [kN] per entrambe le estremità dell'elemento C (C / Inizio, C / Fine).

4 Progettazione

Ora definisci le operazioni di fabbricazione. Clicca sulle icone Operazioni nella barra multifunzione (in alternativa, fai clic destro su Operazioni nell'albero delle entità e seleziona Nuova operazione).

Seleziona l'operazione Piastra di collegamento dall'elenco delle operazioni di fabbricazione disponibili.

Ora definisci le proprietà della piastra di collegamento CPL1. Modifica lo Spessore della piastra di nodo e della piastra di collegamento a 6 mm, la Larghezza della piastra di nodo e della piastra di collegamento a 140 mm, cambia il Tipo della piastra di collegamento in Elemento intagliato e scegli i bulloni M16 8.8.

Il modello è pronto per essere analizzato.

5 Calcolo e Verifica

Vai alla scheda Verifica nella barra multifunzione superiore e avvia il calcolo sia dell'analisi EPS (tensione/deformazione) che dell'analisi di instabilità tramite il comando Calcola e Tensione/deformazione - Instabilità.

Attiva la visualizzazione Forma di instabilità, Rete e Deformata. La tabella dei fattori critici di instabilità è disponibile nella scheda Instabilità.

Cliccando su ciascuna riga nella tabella dei fattori critici di instabilità, è possibile visualizzare le forme deformate nella finestra 3D e analizzarle visivamente.

Per comprendere i risultati dell'analisi, si consiglia di leggere i documenti raccomandati, come il Background Teorico o l'articolo Instabilità globale vs. instabilità locale. Cosa significa?, oppure il post del blog L'instabilità richiede un pensiero critico!.

Poiché si tratta di un caso di instabilità globale e il fattore di instabilità è inferiore a 15, è necessario adottare una delle seguenti misure:

• Simulare gli effetti del 2° ordine - aggiungere un carico di taglio supplementare perpendicolare alla piastra di nodo come forza destabilizzante dovuta alle eccentricità, con entità pari a V = N / 10 nella posizione del centro del gruppo di bulloni; un suggerimento per questo tipo di collegamento è disponibile nell'articolo Progettazione della piastra di nodo in IDEA StatiCa Connection.
• oppure rinforzare il collegamento e ricalcolare l'analisi di instabilità per garantire che il fattore critico di instabilità sia superiore a 15,
• oppure utilizzare un'analisi o un approccio diverso per garantire che l'instabilità non sia pericolosa per il collegamento progettato.

Utilizzeremo la prima misura. Torna a Progettazione, apri l'effetto del carico LE1 e inserisci 4 kN di forza di taglio Vy per B / Fine e -2 kN di forza di taglio Vy per C / Inizio e C / Fine.

Ricalcola l'analisi Tensione/deformazione (non è più necessaria l'analisi di instabilità). I risultati complessivi mostrano che il collegamento supera tutte le verifiche normative.

6 Relazione

Come ultimo passo, vai alla scheda Relazione e Generala. IDEA StatiCa offre una relazione completamente personalizzabile da stampare o salvare in formato modificabile.

Hai progettato e verificato normativamente un giunto in acciaio strutturale secondo l'Eurocode (EN).