Verbindingen van diagonaalstaven met eenzijdige schetsplaten

Dit artikel is ook beschikbaar in:
Vertaald door AI vanuit het Engels
Helaas worden eenzijdige schetsplaatverbindingen van gedrukte staven vaak slecht ontworpen, wat leidt tot bezwijken. GMNIA blijkt een effectief hulpmiddel te zijn in de gereedschapskist van de ingenieur. Vergelijking met tientallen experimenten en numerieke simulaties bewijst de bruikbaarheid van IDEA StatiCa Member.

Het rapport beschrijft een workflow in IDEA StatiCa Member en vergelijkt de resultaten met tientallen fysieke experimenten om de haalbaarheid, nauwkeurigheid en veiligheid van deze workflow te evalueren.

Eerst worden de modellen gemaakt in Abaqus met dezelfde imperfectie-amplitudes vergeleken om aan te tonen dat IDEA StatiCa Member en Abaqus nagenoeg identieke resultaten geven. Vervolgens wordt de voorgestelde workflow beschreven voor het ontwerp van een submodel bestaande uit een gedrukte staaf en zijn twee eenzijdige schetsplaatverbindingen. Geometrisch en materieel niet-lineaire analyse met imperfecties (GMNIA) wordt toegepast en de keuze van imperfecties speelt een belangrijke rol. In totaal moeten vier analyses worden uitgevoerd met twee imperfectievormen: (i) symmetrische globale knikvorm van de staaf, (ii) asymmetrische vorm van de schetsplaten, en twee imperfectie-amplitudes: (i) met een plusteken, (ii) met een minteken.

inline image in article

Grenswaarde kolomimperfectieGrenswaarde schetsplaatimperfectie
Maximum\(e_{c,max} = \alpha L_c / 150\)\(e_{g,max} = L_g/50 \)
Minimum\(e_{c,min}=L_c/1000\)\(e_{g,min}=L_g/100 \)
inline image in article

Drie sets experimenten en een aanvullende numerieke simulatie uit de literatuur worden gebruikt om de nauwkeurigheid en veiligheid van de voorgestelde workflow te bepalen.

Hoogtepunten:

  • Er wordt een aanbeveling gegeven voor de keuze van imperfectievormen en -amplitudes voor een submodel bestaande uit een gedrukte staaf met zijn eenzijdige schetsplaatverbinding.
  • Veiligheid en gebruiksgemak hebben de voorkeur en er wordt een stroomdiagram gegeven.

Conclusies:

  • IDEA StatiCa Member geeft zeer vergelijkbare resultaten als Abaqus (maximaal ±3% verschil). 
  • Geometrisch en materieel niet-lineaire analyse met imperfecties (GMNIA) levert veilige belastingsweerstandsvoorspellingen op met de voorgestelde workflow. Voor tientallen experimenten werd een maximale overschatting van 2% bereikt.


Het volledige rapport is bijgevoegd.


Auteurs: Dr. Andreas Müller M.Sc., Morena Giulieri, M.Sc.

Verantwoordelijk onderzoeker: Prof. Dr. techn. Andreas Taras

ETH Zürich, Instituut voor Constructief Ingenieurswezen (IBK)


Voorbeeldbestanden

Toegevoegde downloads