Boulinganalyse van een staalverbinding (EN)

1 Nieuw project

Start IDEA StatiCa (download de nieuwste versie) en selecteer de Connection applicatie.

Maak een nieuw project door de startertemplate te selecteren die het dichtst bij het gewenste ontwerp ligt. Vul de naam in, selecteer de staalkwaliteit S355, ontwerpcode Eurocode, en Create project.

Omdat we de EN-code gebruiken, stel de metrische eenheden in (zie How to change the system of units).

2 Geometrie

Begin met het aanpassen van de dwarsdoorsnede van de horizontale staaf C. Gebruik de rechtermuisknop op de staaf in de weergave of de pen-knop in de eigenschappen om de dwarsdoorsnede van dezelfde vorm te wijzigen.

Selecteer IPE220 uit de bibliotheek.

Wijzig nu de dwarsdoorsnede van de verticale staaf B naar een andere vorm, opnieuw met de rechtermuisknop op de staaf in de weergave of de plus-knop in de eigenschappen.

Kies de groep rechthoekige koker profielen en bevestig het type dwarsdoorsnede RHS120/80/8.0 .

Nu kunt u de eigenschappen van staaf B aanpassen. Stel het Model type in op N-Vy-Vz en de parameter Forces in op Bolts.

Lees meer over de parameters Model type en Forces in de artikelen How to model a single bolt connection (Model type) en How to define correct load position (Forces in).

3 Belastingseffecten

Laten we verdergaan met Load effects. Belastingseffect LE1 werd automatisch toegevoegd. Voer -40 kN normaalkracht N [kN] in voor staaf B / End in het tabblad en -20 kN dwarskracht Vz [kN] voor beide uiteinden van staaf C (C / Begin, C / End).

4 Ontwerp

Definieer nu de fabricagebewerkingen. Klik op de Operations-iconen in het lint (of klik met de rechtermuisknop op Operations in de boomstructuur van entiteiten en New operation).

Selecteer de bewerking Connecting plate uit de lijst met beschikbare fabricagebewerkingen.

Definieer nu de eigenschappen van de verbindingsplaat CPL1. Wijzig de dikte van de schetsplaat en verbindingsplaat naar 6 mm, de breedte van de schetsplaat en verbindingsplaat naar 140 mm, wijzig het type van de verbindingsplaat naar Notched member en kies de bouten M16 8.8.

Het model is klaar om te worden geanalyseerd.

5 Berekening en Toetsing

Navigeer naar het tabblad Check in het bovenste lint en start de berekening van zowel de EPS-analyse (spanning/rek) als de knikanalyse onder de opdracht Calculate en Stress/strain - Buckling.

Schakel de weergave Buckling shape, Mesh en Deformed in. Het tabblad met kritische knikfactoren is te vinden onder het tabblad Buckling.

Door op elke rij in het tabblad met kritische knikfactoren te klikken, kunt u door de vervormde vormen in het 3D-venster bladeren en deze visueel analyseren.

Om de resultaten van de analyse te begrijpen, lees de aanbevolen documenten, zoals het artikel Theoretical Background of Global buckling vs. local buckling. What does it mean?, of de blogpost Buckling needs critical thinking!.

Aangezien dit een geval van globale knik is en de knikfactor lager is dan 15, moet u een van de volgende maatregelen toepassen:

• Simuleer de tweede-orde-effecten - voeg extra dwarsbelasting toe loodrecht op de schetsplaat als een destabiliserende kracht als gevolg van excentriciteiten, met een grootte van V = N / 10 op de locatie van het middelpunt van de boutengroep; een suggestie voor dit type verbinding is te vinden in het artikel Gusset plate design in IDEA StatiCa Connection.
• of versterk de verbinding en herbereken de knikanalyse om ervoor te zorgen dat de kritische knikfactor hoger is dan 15,
• of gebruik een andere analyse of aanpak om ervoor te zorgen dat de knik geen gevaar vormt voor de ontworpen verbinding.

We gebruiken de eerste maatregel. Ga terug naar Design, open het belastingseffect LE1 en voer 4 kN dwarskracht Vy in voor B / End en -2 kN dwarskracht Vy voor C / Begin en C / End.

Herbereken de spanning/rek-analyse (er is geen knikanalyse meer nodig). De algemene resultaten tonen aan dat de verbinding voldoet aan alle normtoetsingen.

6 Rapport

Ga als laatste stap naar het tabblad Report en genereer het. IDEA StatiCa biedt een volledig aanpasbaar rapport om af te drukken of op te slaan in een bewerkbaar formaat.

U heeft een stalen constructieve verbinding ontworpen en getoetst volgens Eurocode (EN).