Stabilitatea Plăcilor de Consolă folosind Analiza de Flambaj Local și Analiza Neliniară a Materialului (AISC)

La proiectarea îmbinărilor conform AISC 360, capitolul J.4 stabilește formule pentru elementele structurale la îmbinări și elementele de legătură, cum ar fi plăci, plăci de nod, corniere și console. Metoda tradițională de proiectare utilizează ecuații matematice pentru a calcula rezistența elementelor structurale.

Deși au fost dezvoltate ecuații precise pentru cele mai frecvente condiții, pentru unele elemente de îmbinare sunt disponibile doar ecuații empirice sau semi-empirice. Cu toate acestea, prin tehnici adecvate de modelare, îmbinările pot fi proiectate cu modele de elemente finite luând în considerare următoarele:

• Analiza neliniară a materialului (MNA) pentru predicția precisă a rezistenței.
• Analiza liniară de flambaj (LBA) poate furniza informații despre comportamentul ideal elastic la flambaj al îmbinărilor.
• Neliniarități geometrice (GMNIA) pentru a include efectele de ordinul doi, comportamentul inelastic al materialului, imperfecțiunile geometrice și tensiunile reziduale în LBA.

 Cercetarea include date experimentale de la 86 de specimene experimentale, calcule manuale utilizând metoda de proiectare din manualul AISC ediția a 15^a și Metoda Elementelor Finite.

Concluzii:

• Pentru cele 86 de specimene, metoda de proiectare din Manualul AISC Ediția a 15-a a fost conservatoare
• Rezultatele au arătat că rezultate precise pot fi obținute cu Metoda Elementelor Finite prin combinarea MNA cu LBA.
• Pentru a evita flambajul, sarcina critică, Pel, bazată pe LBA, trebuie să fie egală sau mai mare decât 4Pr pentru proiectarea LRFD și 6Pr pentru proiectarea ASD.
• Un exemplu de proiectare a unei îmbinări cu consolă este prezentat utilizând calcule manuale și analiza cu elemente finite.

Descărcați documentul complet

Autor: Bo Doswell, PE, Ph.D.

Companie: ARC International, LLC

Dată: 26 august 2022

Despre autor:

Bo Dowswell a început în industria oțelului în 1985 ca desenator tehnic. De atunci, a obținut diplomele B.S., M.S. și Ph.D. de la Universitatea Auburn și Universitatea din Alabama la Birmingham. Ca inginer profesionist, practica sa de proiectare se concentrează pe structuri metalice. În prezent, este director al SDS Consulting, o firmă de proiectare, și al ARC International, care este specializată în cercetare și consultanță. Bo Dowswell este, de asemenea, profesor asociat la Universitatea din Alabama la Birmingham, unde cercetarea și predarea sa sunt concentrate pe proiectarea îmbinărilor metalice. În plus, oferă servicii de consultanță pentru AISC Steel Solutions Center.

Bo Dowswell este autorul Ghidului de Proiectare AISC 33, Proiectarea Elementelor Curbe, și publică în mod regulat articole tehnice despre proiectarea structurilor metalice. A câștigat Premiul T. R. Higgins Lectureship al AISC în 2020 pentru cercetările și publicațiile sale despre plăcile de nod. Este membru al mai multor comitete AISC, inclusiv Comitetul pentru Specificații, Comitetul pentru Manuale, Comitetul pentru Cercetare și Grupul de Lucru pentru Clădiri Industriale și Structuri Non-clădiri. Bo Dowswell este, de asemenea, membru al Consiliului de Cercetare a Stabilității Structurale, unde activitățile sale sunt legate în principal de stabilitatea elementelor de îmbinare și a grinzilor.