Flambajul plăcilor de nod
Cea mai bună abordare pentru determinarea rezistenței la flambaj a unui subsistem format din îmbinare-element-îmbinare este utilizarea GMNIA (analiza geometrică și materială neliniară cu imperfecțiuni) în aplicația IDEA StatiCa Member.
IDEA StatiCa Connection nu dispune de contextul structurii înconjurătoare. În plus, neliniaritatea geometrică este utilizată doar pentru îmbinările secțiunilor tubulare, iar imperfecțiunile nu pot fi definite. Analiza liniară de flambaj furnizează un factor – un multiplicator al încărcărilor aplicate pentru atingerea punctului de bifurcație al unei structuri perfecte, elastice. Structura reală va flamba, de obicei, sub o încărcare mai mică, iar limita factorului care ar trebui utilizată pentru analiza liniară de flambaj a plăcilor de nod nu este clară, adică valoarea factorului peste care flambajul nu mai reprezintă o problemă.
Eurocodul EN 1993-1-1 oferă o recomandare generală:
\[\alpha_{cr} \le 15 \textrm{ for plastic analysis}\]
AISC 360-22 în Capitolul J4.4 prevede o limită similară:
\[ L_c/r \le 25 \]
Care poate fi transpusă într-o limită a \(\alpha_{cr}\) ce depinde de limita de curgere, iar limita cea mai conservatoare este 12,7 pentru oțelul de clasă A36.
Aceste limite sunt foarte ridicate. Factorii sub aceste limite ar trebui să genereze un avertisment, iar starea limită de flambaj ar trebui verificată. Cu toate acestea, \(\alpha_{cr}\) nu poate fi tradus cu ușurință în rezistență la flambaj.
De asemenea, trebuie remarcat că îmbinările cu plăci de nod cu șuruburi furnizează factori de flambaj rezonabili, în timp ce îmbinările cu bolțuri furnizează factori de flambaj extrem de mici. Aceasta se datorează modelului de analiză al bolțului, care constă din numeroase elemente speciale (elemente de corp rigid, elemente de bară, elemente de contact...) și oferă rezultate bune în ceea ce privește rezistențele bolțului la forfecare, încovoiere și presiune pe gaură. Prin urmare, mai jos este descrisă o procedură simplificată.
Verificarea rezistenței la flambaj
Această verificare simplificată a rezistenței la flambaj trebuie efectuată atunci când factorul de flambaj scade sub limita \(\alpha_{cr}\) menționată mai sus.
- Tipul de model al elementului conectat prin placă de nod trebuie setat la N-Vy-Vz.
- Forțele trebuie setate la Bolțuri.
- Adăugați o forță tăietoare fictivă acționând în centrul șuruburilor sau al bolțului, care încovoaie placa de nod, cu valoarea de 1/10 din forța de compresiune: \(V_z=N/10\).
- Efectuați analiza materială neliniară.
Forța fictivă ține cont de orice excentricități cauzate de imperfecțiuni și de neliniaritatea geometrică. Validarea față de experimente se regăsește în articolul asociat.