Analiza wyboczenia połączenia stalowego (EN)

1 Nowy projekt

Uruchom IDEA StatiCa (pobierz najnowszą wersję) i wybierz aplikację Connection .

Utwórz nowy projekt, wybierając szablon początkowy najbardziej zbliżony do pożądanego projektu. Wpisz nazwę, wybierz klasę stali S355, normę projektową Eurocode, a następnie Create project.

Ponieważ korzystamy z normy EN, ustaw jednostki metryczne (zob. Jak zmienić system jednostek).

2 Geometria

Zacznij od modyfikacji przekroju elementu poziomego C. Użyj kliknięcia prawym przyciskiem myszy na elemencie w widoku lub przycisku ołówka we właściwościach, aby zmienić przekrój na inny o tym samym typie.

Wybierz IPE220 z biblioteki.

Teraz zmień przekrój elementu wertykalnego B na inny typ, ponownie korzystając z kliknięcia prawym przyciskiem myszy na elemencie w widoku lub przycisku plus we właściwościach.

Wybierz grupę przekroje zamknięte prostokątne i potwierdź przekrój typu RHS120/80/8.0 .

Teraz możesz zmodyfikować właściwości elementu B. Ustaw Model type na N-Vy-Vz oraz parametr Forces in na Bolts.

Więcej informacji o parametrach Model type i Forces in znajdziesz w artykułach Jak modelować połączenie na jedną śrubę (Model type) oraz Jak zdefiniować prawidłowe położenie obciążenia (Forces in).

3 Efekty obciążenia

Przejdźmy do Load effects. Efekt obciążenia LE1 został dodany automatycznie. Wprowadź -40 kN siły normalnej N [kN] dla elementu B / End na karcie oraz -20 kN siły poprzecznej Vz [kN] dla obu końców elementu C (C / Begin, C / End).

4 Projekt

Teraz zdefiniuj operacje produkcyjne. Kliknij ikonę Operations na pasku narzędzi (alternatywnie kliknij prawym przyciskiem myszy na Operations w drzewie elementów i wybierz New operation).

Wybierz operację Connecting plate z listy dostępnych operacji produkcyjnych.

Teraz zdefiniuj właściwości płyty łączącej CPL1. Zmień Thickness blachy węzłowej i płyty łączącej na 6 mm, Width blachy węzłowej i płyty łączącej na 140 mm, zmień Type płyty łączącej na Notched member i wybierz śruby M16 8.8 .

Model jest gotowy do analizy.

5 Obliczenia i sprawdzenie

Przejdź do zakładki Check na górnym pasku narzędzi i uruchom obliczenia zarówno analizy EPS (naprężenie/odkształcenie), jak i analizy wyboczenia za pomocą komend Calculate i Stress/strain - Buckling.

Włącz widok Buckling shape, Mesh i Deformed. Tabela współczynników krytycznych wyboczenia znajduje się w zakładce Buckling.

Klikając na każdy wiersz w tabeli współczynników krytycznych wyboczenia, możesz przeglądać odkształcone kształty w oknie 3D i analizować je wizualnie.

Aby zrozumieć wyniki analizy, zapoznaj się z rekomendowanymi materiałami, takimi jak Theoretical Background lub artykuł Global buckling vs. local buckling. What does it mean?, albo wpis na blogu Buckling needs critical thinking!.

Ponieważ jest to przypadek wyboczenia globalnego, a współczynnik wyboczenia jest niższy niż 15, należy zastosować jedno z poniższych rozwiązań:

• Zasymulować efekty drugiego rzędu - dodać dodatkowe obciążenie poprzeczne prostopadłe do blachy węzłowej jako siłę destabilizującą wynikającą z ekscentryczności o wartości V = N / 10 w miejscu środka grupy śrub; propozycję takiego rozwiązania dla tego typu połączenia można znaleźć w artykule Gusset plate design in IDEA StatiCa Connection.
• lub wzmocnić połączenie i ponownie przeliczyć analizę wyboczenia, aby zapewnić, że krytyczny współczynnik wyboczenia jest wyższy niż 15,
• lub zastosować inną analizę bądź podejście, aby zapewnić, że wyboczenie nie jest niebezpieczne dla projektowanego połączenia.

Zastosujemy pierwsze rozwiązanie. Wróć do Design, otwórz efekt obciążenia LE1, i wprowadź 4 kN siły poprzecznej Vy dla B / End oraz -2 kN siły poprzecznej Vy dla C / Begin i C / End.

Przelicz ponownie analizę naprężenia/odkształcenia (dalsza analiza wyboczenia nie jest już potrzebna). Wyniki ogólne pokazują, że połączenie spełnia wszystkie sprawdzenia normowe.

6 Raport

Na koniec przejdź do zakładki Report i wygeneruj go poleceniem Generate . IDEA StatiCa oferuje w pełni konfigurowalny raport do wydruku lub zapisania w formacie edytowalnym.

Zaprojektowałeś i wykonałeś sprawdzenie normowe stalowego złącza konstrukcyjnego według Eurokodu (EN).