Principiile
IDEA StatiCa Connection

IDEA StatiCa a fost dezvoltat pentru a modela și proiecta conexiuni din oțel. În acest sens, conexiunea trebuie să prezinte un singur nod identificabil în care converg toți membrii, indiferent cât de complexă poate fi această conexiune. Vă rugăm să rețineți că micile excentricități ale unor membri în raport cu nodul sunt luate în considerare de modelul Element finit și nu creează nicio problemă în conceptul de nod fictiv.

Pe de altă parte, dacă mai multe noduri pot fi identificate în model, atunci aceasta poate fi probabil clasificată ca o structură, iar abordarea urmată de IDEA StatiCa ar putea fi inadecvată și poate duce la rezultate eronate.

Inginerul trebuie să își folosească judecata inginerească pentru a identifica dacă o conexiune poate fi considerată ca un, sau mai multe noduri și să utilizeze abordarea adecvată.

Ca regulă generală, nodul din IDEA StatiCa trebuie să includă numai membrii care sunt incluși în software-ul de analiză globală, deoarece forțele din analiză vor include doar forțele pentru acești membri. Desigur, acest lucru este supus unei judecați inginerești și poate varia de la caz la caz.

Efectele de încărcare sunt definite în mod implicit la nodul fictiv. Totuși, utilizatorul este liber să modifice locația de încărcare de la un membru la altul. Acest lucru este o cerință pentru unele cazuri, fie din cod (de exemplu, proiectarea plăcii de capat AISC sau SCI), fie din specificația de proiectare.

Înainte de a utiliza această caracteristică, utilizatorul trebuie să fie conștient de faptul că pozițiile de încărcare diferite produc rezultate diferite.

Este o practică obișnuită pentru consultanți să distribuie încărcările pentru proiectarea conexiunii sub formă de tabele de încărcare , ceea ce înseamnă că componentele de solicitare sunt non-coexistente.

Aceste sarcini creează un câmp de stres nerealist. În soluția noastră, această stare de stres nerealistă se reflectă pe model și poate duce la eșecuri.

Vă rugăm să rețineți că aceasta nu este o particularitate a IDEA StatiCa, întrucât astfel de stări de solicitare ar produce defecțiuni în modelul de proiectare global original dacă aceste componente de solicitare maximă ar fi aplicate simultan. Această problemă este agravată de numărul de membri conectați.

Pentru a evita această situație, vă recomandăm să utilizați mai multe combinații pentru design-urile dvs., care provin din modelul original . Se știe că rezultatele pentru fiecare combinație sunt în echilibru în jurul nodurilor.

Utilizarea legăturilor noastre BIM face trecerea de la modelul global la proiectarea conexiunilor simplă și rezistentă la erori.

În plus, IDEA StatiCa oferă o modalitate foarte ușoară de a identifica orice forță dezechilibrată din modelul dvs., activând butonul Încărcări în echilibru. Acestea sunt forțele care vor fi echilibrate de reacțiile membrilor care sunt definiți ca elemete de suport.

Semnul momentelor nu respectă convenția statică clasică. Momentele respectă regula din dreapta în jurul axei locale a membrului.

Pentru a afișa axa locală a unui membru, ar trebui să activați butonul LCS .

Pentru a defini un moment pozitiv în jurul unei axe, utilizatorul trebuie să arate cu degetul mare drept spre partea pozitivă a acestei axe. Apoi bucla degetelor reprezintă o rotație care reflectă momentul pozitiv în jurul acestei axe.

Vă rugăm să rețineți că legăturile BIM se ocupă automat de transformările necesare în timpul transferului de încărcare de la software-ul de analiză.

IDEA StatiCa permite definirea diferitelor opțiuni de tip Model în membri, fiecare influențând ce tip de constrângere va fi aplicat la capătul membrului (N-Vy-Vz-Mx-My-Mz fiind un capăt liber / fără restricții). În esență, este utilizat pentru a se asigura că încărcarea aplicată corespunde comportamentului modelului global.

De exemplu, dacă se așteaptă ca o grindă cu zăbrele să poarte sarcini axiale și de forfecare, dar niciun moment atunci utilizarea unui model fără restricții nu ar fi adecvată, deoarece grinda cu zăbrele ar dezvolta un moment de-a lungul lungimii sale. Acest lucru poate fi prevenit folosind un model N-Vy-Vz, unde constrângerile vor rezista momentului (care va fi afișat ca neconformitate în meniul Verificare -> Analiză). Aceste constrângeri pot fi, de asemenea, utilizate pentru a asigura stabilitatea într-un model dat prin eliminarea unor grade de libertate. Un exemplu cheie în acest sens este o conexiune a contravântuirii cu un singur șurub, în care contravântuirea ar putea fi rotită liber în jurul axei șuruburilor. În acest caz, utilizarea unui tip de model adecvat împiedică dezvoltarea unui mecanism.

În general, dacă valoarea forțelor / momentelor depășește semnificativ încărcarea aplicată (sub rezerva judecatei proiectantului), atunci aceasta ar putea indica că tipul de model ales nu este adecvat pentru articulație . În aceste cazuri, cel mai bine este să selectați un tip de model alternativ care să corespundă condițiilor de încărcare / suport așteptate sau să utilizați modelul N-Vy-Vz-Mx-My-Mz fără restricții.

Alegerea tipului de model este în general supusă judecării proiectantului, deoarece constrângerile necesare vor depinde cel mai adesea de specificațiile proiectului și de condițiile de încărcare care trebuie simulate în model.

Exemplu de conexiune de întărire cu un singur șurub în care tipul de model trebuie să fie N-Vy-Vz, pentru a preveni un mecanism

Deși este posibil ca analiza de flambaj să nu fie critică pentru conexiunile voluminoase, este considerată ca parte integrantă a metodei CBFEM. Ca atare, este foarte recomandat să efectuați analize de flambaj după analiza standard efort / deformare, pentru a ne asigura că limitele sale (vedeți fundalul teoretic), sunt respectate și pentru a demonstra că puterea prezisă din analiza efort / deformare, poate fi pe deplin dezvoltat.

În plus, flambarea componentelor conexiunii poate influența stabilitatea întregii structuri. În acest caz, putem spune că tipul modului de flambaj este global. În caz contrar, modul de flambaj se numește local.

Este foarte important să subliniem că limitele inferioare ale factorilor critici diferiți (αcr, limită) sunt aplicabile pentru diferite tipuri de moduri de flambaj. Pentru modurile de flambaj local, se poate adopta o limită inferioară a factorului critic de 3, în timp ce pentru modurile de flambaj global ar trebui adoptată o limită inferioară de 15 (pentru informații detaliate vedeți secțiunea 4.9 din partea noastră de bază teoretică a Eurocodului).

Din păcate, tipul de formă de flambaj depinde de judecata inginerului și nu poate fi decis de către software. Este responsabilitatea utilizatorului să decidă ce tip de flambaj se aplică modelului său, examinând formele deformate de flambaj.

Când adăugăm un membru la model, lungimea acestuia este calculată automat de software pe baza înălțimii secțiunii transversale. Algoritmul de calcul face parte din metoda CBFEM și este calibrat după rezultate numerice și experimentale.

Lungimea calculată a membrului asigură distribuția adecvată a stresului în conformitate cu metodologia CBFEM.

În cazul în care un element sau o modificare (găuri de șuruburi, crestături, deschideri etc.) se adaugă acestui membru, software-ul va regla lungimea totală în consecință, pentru a menține o distanță de discontinuitate.

Cu toate acestea, software-ul permite schimbarea factorului implicit pentru calcularea lungimii elementului, prin setările „Code setup”, care apoi influențează lungimea totală. Utilizatorii sunt sfătuiți să lase această valoare ca implicită, deoarece astfel de modificări pot influența semnificativ rezultatele. Toate verificările noastre au fost efectuate cu setările implicite.

În cazuri rare, valorile implicite ale acestei setări pot duce la un eșec care altfel nu ar apărea. Exemple de scenarii rare ar putea fi 1. grinzi prea înalte (de exemplu, 1.5+ m.) Care conduc la o distanță excesivă de cea mai apropiată discontinuitate sau, 2. forță de forfecare ridicată aplicată pe o secțiune de lungime scurtă (de exemplu, o consolă scurtă care ține grinda pistei ), pe care IDEA StatiCa l-ar modela, în mod implicit, mai lung decât în realitate. Ambele cazuri ar duce la o îndoire mare la capătul încărcat.

Din acest motiv, această setare este disponibilă, pentru a oferi utilizatorilor experimentați o anumită flexibilitate atunci când se ocupă de aceste cazuri rare în care ar putea fi necesară o lungime redusă.

În astfel de cazuri, în care este absolut clar că problema se datorează numai lungimii elementului, utilizatorul ar trebui să efectueze un studiu pentru a examina impactul oricărei reduceri a raportului înălțime / lungime a elementului asupra comportamentului modelului (efort / deformare a câmpului și forțe în diferitele componente). În cazul în care ieșirea se potrivește, o reducere a parametrului poate fi posibilă, deși acest lucru poate fi necesar să se facă împreună cu setările de rețea în unele modele.

Cu alte cuvinte, dacă utilizatorul decide să modifice această setare, el / ea trebuie să fie în măsură să justifice în mod adecvat acest lucru.

Din acest motiv, vă recomandăm să luați legătura cu echipa noastră de asistență înainte de a modifica oricare dintre acești parametri critici.

Exemplu de studiu care demonstrează o reducere a raportului lungime / înălțime a elementului fără impact semnificativ asupra câmpului de solicitare și a încărcării componentelor.

Este important să știm că diferite coduri utilizează convenții diferite pentru definirea sudurii. Codul american, de exemplu, folosește leg lengths (vedeți imaginea), în timp ce Eurocodul folosește grosimi ale gâtului (throat thicknesses)pentru calcul. Această convenție este respectată pe tot parcursul proiectului, incluzând rezultatul raportului și desenele.

Prin urmare, este responsabilitatea utilizatorului să regleze aceste dimensiuni de sudură atunci când este necesar, pentru a le comunica cu executorul (de exemplu, fabricanții) care utilizează convenții diferite.

IDEA StatiCa Connection este un instrument dedicat în principal evaluării conexiunilor elementelor laminate la cald, care nu sunt afectate în mod semnificativ de flambaj. Analiza liniară geometrică și non-liniară materială se efectuează datorită calculului său rapid și stabil. Cu toate acestea, acest tip de analiză nu ține cont de pierderea stabilității pentru fiecare etapă de calcul, deoarece analiza flambării este liniară, în timp ce pierderea stabilității necesită o analiză geometrică neliniară.

Dacă insistați să utilizați IDEA StatiCa Connection pentru verificarea conexiunilor membrelor cu pereți subțiri (formate la rece), asigurați-vă că sunteți un utilizator experimentat al software-ului și fiți pregătiți să vă aplicați cu atenție judecata inginerească la cel puțin următoarele puncte:

• Efectuați o analiză liniară de flambaj și evaluați cu atenție fiecare formă de flambaj. Rețineți că primele 5 forme de flambaj calculate ar putea să nu fie suficiente.
• Nu vă bazați pe plasticitatea elementelor cu pereți subțiri și, în schimb, limitați rezistența la întindere la limita de curgere sau mai jos, dacă este necesar.
• Rețineți că dezvoltarea flambării locale, care nu este luată în considerare în fiecare etapă de calcul, poate redistribui diferit forțele interne în componente.
• Fiți conștienți de faptul că rigiditatea componentelor poate diferi, din cauza diferitelor moduri de defecțiune sau a combinației acestora.
• Rețineți că verificările prezentate și detalierea componentelor (de ex. Șuruburi, suduri) respectă prevederile de cod aplicabile elementelor laminate la cald. În cazul în care prevederile de cod relevante pentru membrii cu pereți subțiri sunt diferite, atunci verificările furnizate nu li se aplică.

În IDEA StatiCa Connection, utilizatorul este liber să modeleze topologii de conexiuni care erau imposibil de conceput anterior. Gama de instrumente furnizate și diferite tipuri de analize (flambare, rigiditate etc.) oferă o perspectivă mult mai mare asupra comportamentului conexiunilor proiectate decât înainte.

Este responsabilitatea utilizatorului să învețe, să înțeleagă și să aplice aceste instrumente la proiectele sale, mai ales dacă decide să se abată de la topologiile de conexiune stabilite și testate.

Trebuie să fie clar că IDEA StatiCa nu poate „corecta” erorile de proiectare conceptuală. Deși poate ajuta la prevenirea acestora, cu aplicarea corectă a setului de instrumente furnizat.

O conexiune greșită din punct de vedere conceptual cu rândul superior lipsă pare să treacă toate verificările , dar cu utilizarea instrumentului de formă deformată, se relevă deformarea excesivă . Acest lucru poate provoca probabil probleme de întreținere, dar fără eșecuri catastrofale (cum ar fi o rupere).

Metoda de calcul a plăcilor se bazează pe proprietăți ale materialelor neliniare, deci este valabilă independent de prevederile din normativ.

Deoarece software-ul folosește valorile textului stoc Eurocode , este responsabilitatea utilizatorului să verifice dacă setările de configurare a codului sunt aliniate cu prevederile NA regionale dorite.