Există diferite forme ale acestui fenomen complex. În general, putem distinge între flambajul global al elementelor structurale (stâlpi zvelți în compresiune, flambajul lateral-torsional al grinzilor încovoiate) și flambajul local al plăcilor (în compresiune sau forfecare). La atingerea încărcării critice, componenta își schimbă forma către una nouă, energetic mai avantajoasă: aceasta flambează. Acest lucru se poate întâmpla chiar și dacă tensiunea din componentă este mult sub rezistența materialului din care este alcătuită. Încărcarea suplimentară poate produce deformații semnificative și oarecum imprevizibile, ceea ce poate conduce la pierderea completă a capacității portante a elementului.
IDEA StatiCa este aici pentru a ajuta inginerii cu flambajul global și local al elementelor din oțel.
Flambajul îmbinării
Flambajul de obicei nu este o problemă importantă la îmbinări, totuși ar trebui verificat că nu există probleme de flambaj și că rezultatele analizei de rezistență, care utilizează doar o analiză geometric liniară, sunt corecte. Desigur, atunci când este utilizat un detaliu impropriu, flambajul se poate produce cu ușurință...
IDEA StatiCa Connection este capabilă să efectueze o analiză liniară de flambaj a modelului unei îmbinări. Rezultatele sunt prezentate sub formă de moduri de flambaj. Încărcarea critică, la care se produce flambajul modelului perfect, este calculată pentru fiecare mod de flambaj. Încărcarea critică este prezentată prin multiplicatori ai încărcării care acționează asupra îmbinării. În funcție de modul de flambaj și de multiplicatorul de încărcare critică, utilizatorul poate determina un proiect sigur față de flambaj. Informații generale despre analiza de flambaj în IDEA StatiCa pot fi găsite în fundamentarea teoretică.
Căutați analiza de flambaj în aplicație? Urmați tutorialul pentru EN sau pentru standardul AISC.
Spre diferență de celelalte tipuri de analize, analiza de flambaj nu oferă un răspuns clar de tip trece/nu trece. În schimb, factorii critici ai încărcării trebuie interpretați pe baza standardului respectat. Și, în cele din urmă, inginerul este cel care decide dacă rezultatul analizei este acceptabil sau nu. Consultați secțiunile corespunzătoare din Fundamentarea Teoretică: Analiza de flambaj conform Eurocode și Analiza de flambaj conform AISC.
Valoarea limită poate diferi și pentru formele de flambaj care apar pe elementul structural sau pentru formele în care flambează o placă suplimentară din îmbinare. Acest subiect este prezentat în următorul articol: Flambaj global vs. flambaj local. Ce înseamnă?
Un alt exemplu de analiză de flambaj efectuată pe îmbinarea unei contravântuiri, împreună cu interpretarea rezultatelor, a fost prezentat într-unul dintre webinariile noastre Connection Wednesdays.
Comparațiile rezultatelor IDEA StatiCa Connection cu alte instrumente pot fi găsite în exemplele de verificare.
Flambajul elementelor cu pereți subțiri (formate la rece)
Pentru secțiunile cu pereți subțiri, situația este și mai complicată...
IDEA StatiCa Connection este dedicată în principal evaluării îmbinărilor elementelor laminate la cald, care nu sunt afectate semnificativ de flambaj. Analiza geometric liniară și material neliniară este efectuată datorită calculului rapid și stabil. Totuși, acest tip de analiză nu ia în considerare pierderea stabilității. Dacă trebuie să investigați comportamentul de stabilitate, efectuarea unei analize liniare de flambaj vă poate ajuta să detectați zonele periculoase și să obțineți un factor pentru punctul de bifurcație Euler.
Articolul Elemente cu pereți subțiri (formate la rece) enumeră factorii importanți care trebuie luați în considerare la analiza secțiunilor cu pereți subțiri în IDEA StatiCa. De asemenea, subiectul este discutat în înregistrarea webinarului Elemente cu pereți subțiri – probleme de flambaj.
- Efectuați o analiză liniară de flambaj și evaluați cu atenție fiecare formă de flambaj; primele 5 forme de flambaj prezentate ar putea nu fi suficiente.
- Nu vă bazați pe plasticitatea elementelor cu pereți subțiri și, în schimb, limitați tensiunea von Mises la limita de curgere sau chiar mai mică.
- Fiți conștienți că flambajul local, care nu este luat în considerare, poate redistribui eforturile interne în componente în mod diferit.
- Fiți conștienți că rigiditatea componentelor poate fi diferită din cauza modurilor de cedare diferite sau a combinației acestora.
- Fiți conștienți că verificările și detalierile prezentate ale componentelor (de exemplu, șuruburi, suduri) urmează ghidurile pentru elemente standard. Verificările conform codului pentru elementele cu pereți subțiri pot varia, iar în acest caz testele furnizate nu sunt corecte.
În general, IDEA StatiCa Connection poate fi utilizată pentru modelarea comportamentului îmbinărilor elementelor cu pereți subțiri (formate la rece), dar pentru verificarea completă conform codului trebuie utilizate alte instrumente, iar decizia finală trebuie luată ca o concluzie a mai multor metode și proceduri utilizate.
Flambajul elementului
Acum doi ani, IDEA StatiCa a introdus o nouă aplicație dedicată evaluării comportamentului la flambaj al elementelor structurale întregi. Modelul avansat și bine consacrat CBFEM , cunoscut din aplicația Connection, a fost implementat în IDEA StatiCa Member pentru a efectua diferite niveluri de analize. Cu acest instrument, se poate efectua o analiză geometric și material neliniară, luând în considerare inclusiv imperfecțiunile geometrice.
Modelul de analiză al aplicației Member oferă 3 tipuri de analiză:
- MNA – Analiză Material Neliniară, pentru a verifica tensiunea/deformația în secțiuni de-a lungul elementului.
- LBA – Analiză Liniară de Flambaj (stabilitate), evaluează valorile proprii liniare și modurile proprii (factorii critici și formele de flambaj). Pe baza acestor valori, inginerul alege care dintre acestea să fie luată în considerare pentru analiza neliniară GMNIA și introduce valorile imperfecțiunilor geometrice.
- GMNIA – Analiză Geometric și Material Neliniară cu Imperfecțiuni, evaluează tensiunea/deformația de-a lungul elementului într-o analiză neliniară material și geometric (inclusiv imperfecțiuni). Se stabilește o limită de deformație plastică de 5 % pentru verificarea conform codului.
Pentru a vă familiariza cu principiile fundamentale ale IDEA StatiCa Member, vă recomandăm să citiți fundamentarea teoretică a IDEA StatiCa Member pentru a înțelege mai bine capacitățile acesteia. Desigur, există mai multe videoclipuri care prezintă puterea acestui instrument. Puteți începe cu webinarul introductiv: IDEA StatiCa Member – Soluție pentru flambaj.
Tutorialele practice pentru IDEA StatiCa Member vă vor ajuta să începeți să utilizați aplicația, fie de la zero, fie într-un flux de lucru BIM. Câteva considerații importante sunt discutate în înregistrarea webinarului Ce trebuie să știți înainte de a începe să utilizați aplicația IDEA StatiCa Member? și în aceste două articole: Impactul condițiilor la limită și Imperfecțiuni.
Procesul de verificare a noii aplicații a fost finalizat, iar studiile au fost publicate împreună cu echipe universitare. Puteți parcurge mai multe exemple de verificare.
În concluzie
Este întotdeauna necesar să vă folosiți simțul și judecata inginerească atunci când investigați problemele de flambaj ale unei structuri de construcție civilă. Cu toate acestea, IDEA StatiCa vă poate ajuta cu acest lucru.
- Pentru verificarea îmbinărilor din oțel, există IDEA StatiCa Connection, care poate verifica nu doar tensiunea/deformația, ci și cele mai critice forme de flambaj și încărcarea critică corespunzătoare.
- Stabilitatea globală poate fi analizată în IDEA StatiCa Member, care permite inginerilor să efectueze analiza geometric și material neliniară cu imperfecțiuni, pentru a determina formele de flambaj și factorii elementului structural.
Ambele aplicații sunt disponibile într-o versiune de probă gratuită de 14 zile pentru testare.
