Kip van open doorsneden met laterale en torsionale ondersteuningen
Een betonnen vloer, indien verbonden met liggers door middel van kopduvels, ondersteudt de kip van deze liggers effectief. Trapeziumvormige plaatprofielen of sandwichpanelen, doorgaans bevestigd met zelfborende schroeven, hebben niet voldoende sterkte en stijfheid om kip volledig te verhinderen. Maar ze kunnen tot op zekere hoogte bijdragen. Hoe deze laterale kipondersteuning wordt toegepast, wordt beschreven in dit artikel.
In deze uitgebreide studie door auteurs van de ETH Zürich worden de resultaten van drie softwarepakketten voor lineaire knikanalyse vergeleken: LTBeam, Abaqus en IDEA StatiCa Member. De verschillen worden besproken en toegelicht. Daarnaast worden de resultaten van geometrisch en materieel niet-lineaire analyse met imperfecties van twee softwarepakketten vergeleken: Abaqus en IDEA StatiCa Member. LTBeam beschikt niet over deze functionaliteit.
Twee doorsneden worden onderzocht:
- IPE 240
- CFC265x65
Drie typen ondersteuningen aan de bovenflens worden onderzocht:
- Laterale (afschuivings-)ondersteuning
- Torsionale ondersteuning
- Combinatie van laterale en torsionale ondersteuning
Twee typen belasting worden beschouwd:
- Gelijkmatig verdeelde belasting
- Kracht in het midden van de overspanning
Twee typen randvoorwaarden:
- Ingeklemd
- Scharnierend
Conclusies
- Lineaire knikanalyse (LBA)-simulaties tonen goede overeenkomst voor lage waarden van ondersteuningen voor alle drie de softwarepakketten; bij hogere waarden van ondersteuningen wijkt LTBeam echter af. Dit wordt veroorzaakt door een grote vereenvoudiging: de doorsnede van LTBeam, die gebruik maakt van 1D-elementen, kan niet vervormen. IDEA StatiCa Member en Abaqus tonen goede overeenkomst in de kritische knkfactor.
- Geometrisch en materieel niet-lineaire analyse met imperfecties (GMNIA) toont opnieuw goede overeenkomst tussen IDEA StatiCa Member en Abaqus (maximaal verschil van 5%).
Het volledige rapport is bijgevoegd.
Auteur: Andreas Müller M.Sc.
Verantwoordelijk onderzoeker: Prof. Dr. techn. Andreas Taras
ETH Zürich, Instituut voor Constructief Ingenieurswezen (IBK)