14-dniowy okres próbny

Wyboczenie globalne a wyboczenie lokalne. Co to oznacza?

SteelConnection designMember designKnowledge baseConnection

Wyboczenie globalne a wyboczenie lokalne. Co to oznacza?

Ten artykuł jest również dostępny w

Przetłumaczono przez AI z języka angielskiego

Wyjaśnijmy różnicę między wyboczeniem globalnym a lokalnym. Jaka jest między nimi różnica? Jakie czynniki są decydujące? Jak uniknąć potencjalnie niebezpiecznych konstrukcji podatnych na utratę stateczności?

Norma projektowa stanowi, że analiza pierwszego rzędu może być zastosowana dla konstrukcji, jeśli zwiększenie odpowiednich sił wewnętrznych lub momentów lub jakakolwiek inna zmiana zachowania konstrukcji spowodowana odkształceniami może być zaniedbana.

IDEA StatiCa Member - Stateczność elementu

Wyboczenie lokalne odnosi się do poszczególnych blach (usztywnień, środnika słupa), a odpowiadające im graniczne współczynniki wyboczenia są ustalane zgodnie z normami projektowymi i badaniami doświadczalnymi. Efekty wyboczenia lokalnego uznaje się za nieistotne, gdy współczynnik wyboczenia jest:

$\geq 2 - w przypadku blachy podpartej z 4 stron$
$\geq 3 - w przypadku blachy podpartej z 3 stron$
$\geq 4 - w przypadku blachy podpartej z 2 stron (sąsiadujących)$
$\geq 15 - w przypadku blachy podpartej z 2 stron (przeciwległych)$

W filmie możesz zobaczyć różne typy wyboczenia i sposoby ich uwzględnienia, biorąc pod uwagę współczynniki wyboczenia i postacie wyboczeniowe.

Aby uzyskać bardziej wyczerpujące wyjaśnienie, jakich typów wyboczenia możemy się spodziewać w analizowanym elemencie, zapoznaj się z naszym artykułem o analizie wyboczenia liniowego (LBA) .

Jak oceniać wyniki wyboczenia w konkretnych przypadkach?

Po pierwsze, musimy określić minimalny współczynnik zwiększenia siły potrzebny do osiągnięcia sprężystego wyboczenia krytycznego, α cr, za pomocą analizy wyboczenia. IDEA StatiCa dostarcza współczynniki wyboczenia w tabelach wyników, a postacie wyboczeniowe dla każdego współczynnika można przedstawić w widoku 3D.

Wartość graniczną dla analizy globalnej można znaleźć w EN 1993-1-1:2005 pkt 5.2.1.

Przykład 1

W pierwszym przykładzie siła ściskająca jest przyłożona do belki połączonej za pomocą blachy łączącej.

Przedstawiono wyniki z analizy geometrycznie liniowej, a pierwszy współczynnik wynosi 8,76. Według EN 1993-1-1:2005 pkt 5.2.1 wartość graniczna wynosi 15, ponieważ to złącze jest krytyczne dla stateczności samej belki, a wniosek jest taki, że połączenie nie przeszło analizy wyboczenia. Nie wspominając o tym, że ta jednostronna blacha łącząca jest niebezpieczna w tym stężeniu w konfiguracji ściskanej.

Przeczytaj więcej tutaj na temat sposobu obliczania odporności na wyboczenie blachy węzłowej.

Przykład 2

Z drugiej strony, w przypadku większości blach w połączeniach, może wystąpić wyboczenie lokalne, a maksymalna wartość krytycznego współczynnika wyboczenia, α cr, wymagająca szczegółowej analizy, jest zazwyczaj mniejsza. Zostało zweryfikowane, że dla usztywnień i panelu środnika słupa w ścinaniu nie jest konieczne uwzględnianie wyboczenia, jeśli krytyczny współczynnik wyboczenia jest wyższy niż 3.

Musimy określić właściwą wartość graniczną dla każdego komponentu i podjąć decyzję. Ten przykład pokazuje, że pierwsza postać wyboczeniowa to postać usztywnienia ze współczynnikiem α cr = 8,76 >> 3. W tym przykładzie ta pierwsza postać wyboczeniowa nie jest niebezpieczna.

Podczas przeprowadzania analizy wyboczenia i oceny wyników konieczne jest zastosowanie inżynierskiej oceny. Pytanie brzmi, kiedy stosować globalne, a kiedy lokalne wartości graniczne krytycznego współczynnika wyboczenia, a właściwa odpowiedź wymaga znajomości topologii i systemu konstrukcyjnego projektowanej konstrukcji. Chociaż IDEA StatiCa jest w stanie dostarczyć postacie wyboczeniowe i współczynnik krytyczny dla każdej części złącza, nie zapewnia sprawdzenia normowego wyboczenia zgodnie z normą.

Gdy wyniki postaci wyboczeniowych podają wartości ujemne, nie oznacza to, że obliczenia zakończyły się niepowodzeniem lub że wynik jest nieprawidłowy. Co dokładnie dzieje się w takich przypadkach, wyjaśniono w tym artykule bazy wiedzy .

Jeden praktyczny przykład oceny analizy wyboczenia elementu został przedstawiony w tym filmie webinarowym:

Podstawy teoretyczne

Aby lepiej zrozumieć tematykę wyboczenia oraz rozwiązanie IDEA StatiCa, zapoznaj się z najważniejszymi informacjami o analizie wyboczenia w naszych artykułach dotyczących podstaw teoretycznych.

IDEA StatiCa Connection - Projektowanie konstrukcyjne połączeń stalowych

IDEA StatiCa Member - Stateczność elementu

Tutoriale

Przygotowaliśmy tutoriale krok po kroku, aby skonfigurować model i przeprowadzić analizę. Poniżej znajdziesz do nich linki:

Projektowanie konstrukcyjne stalowej belki poprzecznej narażonej na zwichrzenie (EN)

Projektowanie konstrukcyjne i sprawdzenie normowe stalowej ramy (EN)

Analiza wyboczenia połączenia stalowego (EN)

Uzyskaj pełny dostęp na 14 dni, całkowicie za darmo.

Wypróbuj IDEA StatiCa za darmo