De ontwerpnorm stelt dat een eerste-orde analyse mag worden gebruikt voor de constructie als de toename van de relevante interne krachten of momenten of enige andere verandering van het constructieve gedrag veroorzaakt door vervormingen, verwaarloosd kan worden.
Om te beoordelen of deze toename verwaarloosd kan worden, kan de kritieke knikfactor αcr worden gebruikt. We kunnen de globale knik voor staven (inclusief de verbinding) verwaarlozen in gevallen waarin de knikfactor hoger is dan 15 (bij plastisch ontwerp) of hoger dan 10 (wanneer de spanning in de platen zich op de elastische tak bevindt).
Lokale knik is van toepassing op individuele platen (verstijvers, kolomlijf), en de bijbehorende grenswaarden van de knikfactor worden vastgesteld op basis van ontwerpnormen en onderzoeksexperimenten. De effecten van lokale knik worden als verwaarloosbaar beschouwd wanneer de knikfactor is:
- ≥ 2 - bij een aan vier zijden ondersteunde plaat
- ≥ 3 - bij een aan drie zijden ondersteunde plaat
- ≥ 4 - bij een aan twee (aangrenzende) zijden ondersteunde plaat
- ≥ 15 - bij een aan twee (tegenoverliggende) zijden ondersteunde plaat
In de video ziet u verschillende typen knik en hoe hiermee om te gaan, rekening houdend met de knikfactoren en knikvormen.
Voor een uitgebreidere uitleg van welke typen knik we kunnen verwachten in de geanalyseerde staaf, lees ons artikel over Lineaire knikanalyse (LBA).
Hoe evalueer je de knikresultaten in specifieke gevallen?
Allereerst moeten we de minimale krachtvermenigvuldiger bepalen om de elastische kritieke knik te bereiken, αcr met behulp van de knikanalyse. IDEA StatiCa geeft de knikfactoren in resultaattabellen weer en de knikvormen voor elke factor kunnen worden weergegeven in een 3D-weergave.
De grenswaarde voor globale analyse is te vinden in EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1.
Voorbeeld 1
In het eerste voorbeeld wordt de drukkracht toegepast op de ligger die is verbonden door een verbindingsplaat.
De resultaten van de geometrisch lineaire berekening worden weergegeven en de eerste factor is 8,76. Volgens EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1 is de grenswaarde 15, omdat dit knooppunt kritiek is voor de stabiliteit van de ligger zelf, en de conclusie is dat de verbinding niet is geslaagd voor de knikanalyse. Om nog maar te zwijgen van het feit dat deze eenzijdige verbindingsplaat gevaarlijk is in deze verstijving bij deze drukconfiguratie.
Lees hier verder over hoe je de knikweerstand van een schetsplaat berekent.
Voorbeeld 2
Aan de andere kant kan bij de meeste platen in verbindingen lokale knik optreden, en de maximale waarde van de kritieke knikfactor, αcr, die een grondige analyse vereist, is meestal kleiner. Er is aangetoond dat voor verstijvers en het kolompaneel bij afschuiving het niet nodig is om rekening te houden met knik als de kritieke knikfactor hoger is dan 3.
We moeten voor elk onderdeel de juiste grenswaarde bepalen en een beslissing nemen. Dit voorbeeld laat zien dat de eerste knikvorm die van een verstijver is met factor αcr = 8,76 >> 3. In dit voorbeeld is deze eerste knikvorm niet gevaarlijk.
Bij het uitvoeren van de knikanalyse en het interpreteren van de resultaten is technisch inzicht vereist. De vraag is wanneer globale of lokale grenswaarden van de kritieke knikfactor moeten worden gebruikt, en voor het juiste antwoord is kennis van de topologie en het constructieve systeem van de ontworpen constructie cruciaal. Hoewel IDEA StatiCa in staat is om knikvormen en de kritieke factor van elk onderdeel van het knooppunt te leveren, biedt het geen normtoetsing voor knik volgens de norm.
Wanneer de resultaten van knikvormen negatieve waarden opleveren, betekent dit niet dat de berekening mislukt is of dat het resultaat onjuist is. Wat er precies in deze gevallen gebeurt, wordt uitgelegd in dit kennisbankartikel.
Een praktisch voorbeeld van de evaluatie van de knikanalyse van een staaf werd gepresenteerd in deze webinarvideo:
Theoretische achtergrond
Voor een dieper begrip van het onderwerp knik en de IDEA StatiCa-oplossing, lees de essentiële informatie over knikanalyse in onze artikelen over de theoretische achtergrond.
IDEA StatiCa Connection - Constructief ontwerp van staalverbindingen
IDEA StatiCa Member - Stabiliteit van staven
Tutorials
We hebben stap-voor-stap tutorials gemaakt om het model op te zetten en de analyse uit te voeren. Vind de links hieronder:
Constructief ontwerp van een stalen dwarsligger beïnvloed door kip (EN)
Constructief ontwerp en normtoetsing van een stalen frame (EN)
Knikanalyse van een staalverbinding (EN)
Krijg 14 dagen volledige toegang, helemaal gratis.
Probeer IDEA StatiCa gratis uit
