Wat als het niet de goede kant op gaat?

Dit artikel is ook beschikbaar in
We kunnen ze in bijna elke constructie vinden. Constructieve staven komen met excentriciteit vanuit de ideale axiale positie in het knooppunt. Is het nog steeds veilig om de excentriciteit te negeren, of moet er rekening mee worden gehouden? Vaak gestelde vragen zonder algemeen antwoord.

Elke detailer van staalconstructies kent deze situatie. Het algemene structurele berekeningsmodel heeft alle staven direct in het constructieve knooppunt. En het constructieve schema is mooi en schoon. Maar de echte constructie is een ander verhaal.

Een voorbeeld is een ligger-kolomverbinding met de schoorstaven ergens in de buurt. In deze verbinding is de kolom het enige element met een aspositie die identiek is aan het constructiemodel. De horizontale liggers zijn uitgelijnd op het niveau van de bovenste flens, dus in het geval dat de doorsneden van de liggers verschillen, liggen de assen op verschillende niveaus.

En wat een nog gebruikelijker verschil is, de assen van de schoorstaven hebben excentriciteiten ten opzichte van de optimale in-nodale richting. De redenen hiervoor variëren - het is te wijten aan de fabricage, haalbaarheid van montage of esthetische doeleinden. Vaak zou de ideale richting van de schoorstaven onredelijk grote spantplaten of botsingen met andere elementen veroorzaken. Soms kan andere technologie of apparatuur de reden zijn voor het verschuiven van de schoorstaven ten opzichte van het knooppunt.

En dan komt de klassieke vraag nr. 1:

Zal deze verschuiving enige invloed hebben op de dragende structuur?

Het antwoord is eenvoudig - ja, inderdaad. Extra secundaire interne krachten worden in de constructieve staven opgenomen. Het zijn de afschuifkrachten, buig- en torsiemomenten. Soms verminderen en andere keren verhogen zij de spanningen op de staven.

Dan volgt vraag nr. 2:

Is deze invloed de invoering van deze excentriciteiten in het oorspronkelijke algemene constructiemodel waard?

Dat is een zeer goede vraag!

Ik denk dat in de meeste gevallen deze excentriciteiten in de details worden verwaarloosd in het model van het geheel. En dat is begrijpelijk. De situatie zou vrij uitzonderlijk moeten zijn om problemen van betekenis te veroorzaken. Maar het kan gebeuren, dat het niet duidelijk is, en als het niet duidelijk is, is het potentieel gevaarlijk. En bouwkundige ingenieurs willen het zekere voor het onzekere nemen.

Dus, een voorbeeld van de veilige scenario's:

  1. De bouwkundige ingenieur berekent de hoofddraagconstructie en stuurt het voldane FEA-model naar de Detailer.
  2. De detailer brengt het model (met de BIM export/import of handmatig) naar de CAD-applicatie, waar hij alle verbindingen oplost die nodig zijn voor de fabricage en de montage.
  3. Dan heeft hij bevestiging nodig van de ingenieur dat de voorgestelde verbindingen voldoen aan de specifieke ontwerpvoorschriften. Dus stuurt hij het CAD model terug naar de ingenieur.
  4. De ingenier ziet de bouwgeometrie van de Detailer. En nu komt men op het kruispunt.

          a) Hij of zij maakt een snelle herziening van het ontwerp en beoordeelt het op basis van zijn of haar ervaring

          b) Hij of zij past de oorspronkelijke krachten toe op de nieuwe geometrie van de Detailer en analyseert de verbindingen

          c) Hij of zij verandert het oorspronkelijke FEA-model volgens het CAD-model, berekent alles opnieuw  en analyseert de verbindingen

En waar staat IDEA StatiCa in dit verhaal?

Maar de 4 b) en 4 c) zijn precies waar de Checkbot  en IDEA StatiCa Connection apps het sterkst in zijn. Dat komt door het vermogen van de Checkbot om constructiemodellen uit verschillende software van beide omgevingen - FEA en CAD oplossingen - te herkennen en te verwerken.

(voorbeeld van FEA-model met excentriciteiten)

Als het model eenmaal binnen is, is het heel eenvoudig om een specifiek constructive knooppunt te selecteren en te beoordelen in de Connection app.

De situaties met elementen die in één verbinding komen, maar niet in precies hetzelfde knooppunt, konden niet eenvoudig worden opgelost totdat versie 22 werd geïntroduceerd. Deze werden als aparte verbindingen geëvalueerd, en de gebruiker moest ze zelf bewerken. Vanaf de IDEA StatiCa Connection v22 is het de situatie veel beter voor de gebruiker. De Checkbot herkent ofwel automatisch dat de zeer nabije knooppunten tot dezelfde verbinding behoren, ofwel kan de gebruiker handmatig selecteren welke elementen betrokken moeten worden.

Op deze manier kunnen we een specifieke set van elementen instellen die betrokken zijn bij een bepaald verbindingsmodel.

Dit was misschien een kleine verbetering in de gebruikersinterface, maar een vrij belangrijke stap naar het doel van analyses van reële en niet alleen theoretische constructies.

Dus, ongeacht de keuze van de ingenieur tussen de mogelijkheden 4 b) of 4 c), in beide gevallen kan de verbindingsanalyse snel zijn, en kan de angst voor een onveilige oplossing uit de weg worden geruimd. En dat is wat ons bevalt.

Als u ook geïnteresseerd bent in andere verbeteringen in IDEA StatiCa 22, kunt u ons Release-artikel hier (Release article) doornemen.

Vindt u deze post leuk? Mis geen gelijkaardige topics!

Sluit u zich aan bij 10.000 collega-ingenieurs en ontvang deskundige engineeringtips rechtstreeks in uw inbox.

RELATED CONTENT

Vaarwel aan de Code-Check Manager, hier komt de Checkbot!

Zijdelingse torsiebuiging

Schetsplaat - wat is het probleem?

Wat is nieuw in IDEA StatiCa 22.0