Learning Module 3: เส้นทางแรงและรูปแบบการวิบัติของการเชื่อมต่อแบบยึดแน่น (EN)

การออกแบบการเชื่อมต่ออาจเป็นเรื่องยากในการสอน เนื่องจากลักษณะที่ละเอียดของหัวข้อและพฤติกรรมสามมิติโดยพื้นฐานของการเชื่อมต่อส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อมีความสำคัญอย่างยิ่ง และบทเรียนที่ได้รับจากการศึกษาการออกแบบการเชื่อมต่อ รวมถึงเส้นทางแรงและการระบุและประเมินรูปแบบการวิบัติ มีลักษณะทั่วไปและสามารถนำไปใช้กับการออกแบบโครงสร้างในวงกว้าง IDEA StatiCa ใช้แบบจำลองการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นที่เข้มงวดและมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายพร้อมการแสดงผลสามมิติ (เช่น รูปร่างที่เสียรูป ความเค้น ความเครียดพลาสติก) จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสำรวจพฤติกรรมของการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก จากจุดแข็งเหล่านี้ ได้มีการพัฒนาชุดแบบฝึกหัดแบบมีคำแนะนำที่ใช้ IDEA StatiCa เป็นห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเพื่อช่วยให้นักศึกษาเรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดในพฤติกรรมและการออกแบบการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก Learning Module เหล่านี้มุ่งเป้าหมายหลักไปที่นักศึกษาระดับปริญญาตรีชั้นสูงและระดับบัณฑิตศึกษา แต่ยังได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับวิศวกรที่ปฏิบัติงานด้วย Learning Module เหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดย Associate Professor Mark D. Denavit จาก University of Tennessee, Knoxville

Learning Module นี้ได้รับการดัดแปลงมาจาก Learning Module: Load Path and Failure Modes of Fully Restrained Moment Connections (AISC) และปรับแก้สำหรับ Eurocode โดย Assistant Professor Martin Vild จาก Brno University of Technology

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

หลังจากทำแบบฝึกหัดนี้แล้ว ผู้เรียนควรสามารถอธิบายเส้นทางแรงสำหรับการเชื่อมต่อแบบยึดแน่นและระบุรูปแบบการวิบัติที่เกี่ยวข้องได้

ข้อมูลพื้นฐาน

เส้นทางแรง

แรงที่กระทำต่อโครงสร้างจะถูกถ่ายโอนผ่านชิ้นส่วนและการเชื่อมต่อก่อนที่จะถูกต้านทานโดยพื้นดินในที่สุด การติดตามเส้นทางของแรงจากจุดที่แรงกระทำไปยังพื้นดินเป็นแบบฝึกหัดเชิงคุณภาพที่เป็นประโยชน์เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางต่อเนื่อง และแต่ละส่วนประกอบตามเส้นทางมีความแข็งและความแข็งแรงเพียงพอ การติดตามส่วนหนึ่งของเส้นทางแรงผ่านการเชื่อมต่อให้ประโยชน์เดียวกัน

พิจารณาตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อแบบยึดแน่นระหว่างคานหน้าตัด I เหล็กกับเสาที่แสดงด้านล่าง การเชื่อมต่อนี้ได้รับแรงบันดาลใจจาก โครงการ Equaljoints สำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านแผ่นดินไหว โมเมนต์ในคานถูกถ่ายโอนไปยังเสาดังนี้:

• ที่ปลายคาน โมเมนต์จะรวมตัวที่ปีกคาน ซึ่งจะรับแรงดึงและแรงอัด
• ส่วนเสริมคานถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อเพิ่มแขนโมเมนต์และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มความต้านทานการดัด โมเมนต์ดัดจะสูงสุดที่ node และด้วยแรงเฉือน จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ความเค้นจากโมเมนต์ดัดจะไหลผ่านปีกบนและปีกของส่วนเสริมคานเป็นหลัก
• ความเค้นเฉือนไหลผ่านเอวคานและเอวของส่วนเสริมคานซึ่งมีความแข็งต่อแรงในแนวดิ่งสูงสุด
• จากคานและส่วนเสริมคาน แรงจะกระจายเข้าสู่แผ่นปลายโดยรอยเชื่อมชน
• รอยเชื่อมระหว่างปีกคานกับปีกเสาจะถ่ายโอนแรงที่ปีกคานไปยังปีกเสา
• แรงเฉือนถูกถ่ายโอนผ่านแรงเฉือนในสลักเกลียวไปยังปีกเสา และโมเมนต์ดัดผ่านแขนโมเมนต์ของแรงสองแรง ได้แก่ แรงดึงผ่านแรงดึงในสลักเกลียวที่แถวสลักเกลียวใกล้ปีกบน และแรงอัดผ่านการสัมผัสระหว่างแผ่นปลายกับปีกเสา
• แผ่นเสริมความแข็งเสาเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเสาต่อแรงกระจุกตัวในบริเวณที่คาดว่าจะสูงสุด กล่าวคือ ที่ปีกบนของคานและปีกล่างของส่วนเสริมคาน 
• แรงจากสลักเกลียวแผ่นปลายและรอยเชื่อมแผ่นเสริมความแข็งจะกระจายผ่านหน้าตัดเสา ส่งผลให้เกิดแรงเฉือนในบริเวณแผงและโมเมนต์ในเสา

ในการออกแบบการเชื่อมต่อแบบดั้งเดิม เส้นทางแรงเช่นนี้สามารถช่วยให้วิศวกรพัฒนารายการตรวจสอบสภาวะขีดจำกัดและเพื่อให้แน่ใจว่าทุกขั้นตอนตามเส้นทางมีความแข็งและความแข็งแรงเพียงพอ ในการออกแบบโดยการวิเคราะห์แบบไม่ยืดหยุ่น เส้นทางแรงสามารถช่วยวิศวกรโดยให้แบบจำลองทางความคิดของพฤติกรรมการเชื่อมต่อที่สามารถนำมาเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของการวิเคราะห์เชิงตัวเลขได้

การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์

การจำแนกประเภทหลักอย่างหนึ่งของการเชื่อมต่อที่ปลายคานขึ้นอยู่กับความแข็งในการหมุน การเชื่อมต่อแบบรับแรงเฉือนอย่างง่ายมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะสมมติว่าไม่มีโมเมนต์ถูกส่งผ่านการเชื่อมต่อ ในทางกลับกัน การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์จะส่งโมเมนต์ระหว่างคานและเสา การเชื่อมต่อแบบยึดแน่นสมบูรณ์มีความแข็งเพียงพอที่จะสมมติว่าไม่มีการหมุนสัมพัทธ์เกิดขึ้นระหว่างชิ้นส่วนเมื่อส่งโมเมนต์ การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์ทำให้คานและเสาสามารถสร้างโครงแบบโมเมนต์ที่สามารถทำหน้าที่เป็นระบบต้านทานแรงด้านข้างได้

การทำงานของโครงแบบโมเมนต์แสดงด้วยส่วนประกอบจาก Mola Structural Kit

เนื่องจากโมเมนต์ส่วนใหญ่ในคานปีกกว้างถูกต้านทานโดยปีก การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์จึงต้องยึดปีกของคานโดยตรง การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์โดยทั่วไปยังถ่ายโอนแรงเฉือนหรือแรงอื่นๆ จากคานไปยังเสา และด้วยเหตุนี้จึงมักยึดเอวของคานโดยตรงด้วย ผลที่ตามมาคือ การเชื่อมต่อแบบโมเมนต์โดยทั่วไปเป็นแบบ statically indeterminate และการกระจายความเค้นที่แท้จริงในการเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับความแข็งสัมพัทธ์ของส่วนประกอบต่างๆ

แรงเฉือนทำให้เกิดการไล่ระดับโมเมนต์ในคาน สำหรับการเชื่อมต่อแบบโมเมนต์ เช่น การเชื่อมต่อแบบแผ่นปีก ที่เกิดขึ้นตลอดความยาวของคาน โมเมนต์จะไม่คงที่ ในการคำนวณด้วยมือ การไล่ระดับโมเมนต์มักถูกละเลยอย่างอนุรักษ์นิยม และใช้ค่าโมเมนต์เดียวโดยไม่คำนึงถึงความยาวของการเชื่อมต่อ การไล่ระดับโมเมนต์ไม่สามารถละเลยได้ใน IDEA StatiCa เนื่องจากการวิเคราะห์ต้องรับประกันสมดุลและด้วยเหตุนี้จึงต้องกำหนดอย่างถูกต้องให้สอดคล้องกับการวิเคราะห์โครงสร้างที่ได้รับความแข็งแรงที่ต้องการ โมเมนต์ที่กำหนดจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งที่กำหนดโดยตัวเลือก "Forces in" ในเมนูชิ้นส่วน

การเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อที่ตรวจสอบได้รับแรงบันดาลใจจากโครงการ Equaljoints โดยเลือกจุดต่อแบบมีส่วนเสริมคานสำหรับการเชื่อมต่อแรก

การเชื่อมต่อนี้รับแรงเฉือนออกแบบ 270 kN และโมเมนต์ดัดออกแบบ 700 kNm โดยแรงถูกกำหนดที่ node

ขั้นตอน

ขั้นตอนสำหรับแบบฝึกหัดนี้สมมติว่าผู้เรียนมีความรู้การใช้งาน IDEA StatiCa (เช่น วิธีนำทางซอฟต์แวร์ กำหนดและแก้ไขการดำเนินการ ทำการวิเคราะห์ และค้นหาผลลัพธ์) คำแนะนำสำหรับการพัฒนาความรู้ดังกล่าวมีอยู่บน เว็บไซต์ IDEA StatiCa

ดึงไฟล์ IDEA StatiCa สำหรับตัวอย่างการเชื่อมต่อที่ให้มาพร้อมกับแบบฝึกหัดนี้ เปิดไฟล์ใน IDEA StatiCa เพื่อทำแบบฝึกหัด ให้ปฏิบัติตามเนื้อหา ทำงานที่กำหนด และตอบคำถาม 

เส้นทางแรง

เส้นทางแรงสำหรับแรงเฉือนที่ถ่ายโอนจากคานไปยังเสามีดังนี้:

• แรงเฉือนจะรวมตัวที่เอวคาน
• แรงเฉือนไหลผ่านรอยเชื่อมโดยความเค้นเฉือนตั้งฉาก \(\tau_\perp\) ไปยังแผ่นปลาย
• ผ่านแผ่นปลาย แรงจะกระจายเข้าสู่สลักเกลียว
• ผ่านความเค้นเฉือนในสลักเกลียว แรงเฉือนจะถูกถ่ายโอนไปยังปีกเสา และจากนั้นโดยแรงปกติในเสาไปยังพื้นดิน

ความเค้นเฉือนที่เกิดจากแรงเฉือนหน่วยและความเค้นปกติที่เกิดจากโมเมนต์ดัดหน่วยในระยะยืดหยุ่น

เส้นทางแรงสำหรับโมเมนต์ดัดที่ถ่ายโอนจากคานไปยังเสามีดังนี้:

• โมเมนต์จะรวมตัวส่วนใหญ่ที่ปีกคาน ซึ่งจะรับแรงดึงและแรงอัด
• ส่วนเสริมคานถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อเพิ่มแขนโมเมนต์และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มความต้านทานการดัด โมเมนต์ดัดจะสูงสุดที่ node และด้วยแรงเฉือน จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ความเค้นจากโมเมนต์ดัดจะไหลผ่านปีกบนและปีกของส่วนเสริมคานเป็นหลัก
• จากคานและส่วนเสริมคาน แรงจะกระจายเข้าสู่แผ่นปลายโดยรอยเชื่อมชน
• รอยเชื่อมระหว่างปีกคานกับปีกเสาจะถ่ายโอนแรงที่ปีกคานไปยังปีกเสา
• โมเมนต์ดัดถูกถ่ายโอนผ่านแขนโมเมนต์ของแรงสองแรง ได้แก่ แรงดึงผ่านแรงดึงในสลักเกลียวที่แถวสลักเกลียวใกล้ปีกบน และแรงอัดผ่านการสัมผัสระหว่างแผ่นปลายกับปีกเสา
• แผ่นเสริมความแข็งเสาเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเสาต่อแรงกระจุกตัวในบริเวณที่คาดว่าจะสูงสุด กล่าวคือ ที่ปีกบนของคานและปีกล่างของส่วนเสริมคาน 
• แรงจากสลักเกลียวแผ่นปลายและรอยเชื่อมแผ่นเสริมความแข็งจะกระจายผ่านหน้าตัดเสา ส่งผลให้เกิดแรงเฉือนในบริเวณแผงและโมเมนต์ในเสา

คาน

คานรับโมเมนต์ ดังนั้นรูปแบบการวิบัติ เช่น การครากจากการดัดและการโก่งเดาะด้านข้างและบิด จะต้องได้รับการตรวจสอบเป็นส่วนหนึ่งของการประเมินชิ้นส่วน ผลของการโก่งเดาะด้านข้างและบิดอาจตรวจสอบได้ใน IDEA StatiCa Member โดยใช้ GMNIA หรือโดยการคำนวณตามมาตรฐาน EN 1993-1-1 – Cl. 6.3.2 การครากจากการดัดใน IDEA StatiCa จะตรวจสอบเทียบกับขีดจำกัดความเครียดพลาสติก 5% หน้าตัดที่อันตรายที่สุดอยู่ที่ปลายของส่วนเสริมคาน

โมเมนต์ดัดที่คานก่อนถึงจุดเริ่มต้นของส่วนเสริมคานคือเท่าใด? เปรียบเทียบความเค้นในปีกคานกับ IDEA StatiCa.

ระยะถึงจุดเริ่มต้นของส่วนเสริมคานคือ:

\[ h_c/2+t_p+b_h = 360/2+35+255 = 470 \textrm{ mm} \]

และโมเมนต์ดัด:

\[ M_{Ed} + 0.470 \cdot V_{Ed} = 700 + 0.470 \cdot (-270) = 573.1 \textrm{ kNm} \]

ความเค้นในคานสามารถคำนวณได้โดยใช้โมดูลัสหน้าตัดแบบยืดหยุ่นหรือแบบพลาสติก โดยใช้โมดูลัสหน้าตัดแบบยืดหยุ่น เราได้:

\[ M_{Ed} / W_{el,y} = 573.1 \cdot 10^6/ 1.5\cdot 10^6 = 382 \textrm{ MPa}\]

ค่านี้สูงกว่าความแข็งแรงจุดคราก ซึ่งหมายความว่าปีกคานต้องเกิดการครากแล้ว

โดยใช้โมดูลัสหน้าตัดแบบพลาสติก:

\[ M_{Ed} / W_{pl,y} = 573.1 \cdot 10^6/ 1.7\cdot 10^6 = 337 \textrm{ MPa}\]

ค่านี้ต่ำกว่าความแข็งแรงจุดคราก หน้าตัดกำลังเกิดการครากแต่ยังไม่เกิดพลาสติกเต็มที่ เราสามารถคาดหวังได้ว่าปีกคานจะมีความเค้น 355 MPa และการกระจายความเค้นแบบ elasto-plastic ในแผ่นเอว

โปรดทราบว่าความเค้นตามแนวแกนเดียวในทิศทางตามยาวเท่ากับความเค้นสมมูลที่แสดงโดย IDEA StatiCa ความเค้นเหล่านี้ยืนยันการคำนวณของเรา

ส่วนเสริมคาน

ส่วนเสริมคานเพิ่มหน้าตัดของคาน เพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของการเชื่อมต่อโดยการเพิ่มแขนโมเมนต์ระหว่างแรงดึงในสลักเกลียวและศูนย์กลางแรงอัด

โมเมนต์ดัดที่การเชื่อมต่อระหว่างส่วนเสริมคานและแผ่นปลายมีค่าเท่าใด? ความเค้นในส่วนเสริมคาน ณ ตำแหน่งนี้มีค่าเท่าใด (ใช้การคำนวณแบบง่าย)? เปรียบเทียบความเค้นที่คำนวณได้กับ IDEA StatiCa

โมเมนต์ดัดที่ปลายส่วนเสริมคานมีค่าเท่ากับ:

\[ M_{Ed} + (h_c/2+t_p) \cdot V_{Ed} = 700 + (0.36/2+0.035) \cdot (-270) = 642 \textrm{ kNm}\]

การคำนวณโมดูลัสหน้าตัดของคานและส่วนเสริมคานอย่างแม่นยำนั้นค่อนข้างซับซ้อน โมดูลัสหน้าตัดพลาสติกสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำในโปรแกรมแก้ไขหน้าตัดทั่วไป ในการคำนวณแบบง่าย เราสามารถละเลยปีกล่างของคานและสมมติให้ความหนาของเอวและปีกของส่วนเสริมคานเท่ากับความหนาของเอวและปีกของคาน

\[W_{pl,y} = 2 \cdot [(14.6 \cdot 190) \cdot (450+178)/2 +(450+178)/2 \cdot (450+178)/4)] = 1 840 668 \textrm{ mm}^3 \]

ความเค้นที่ปลายส่วนเสริมคานมีค่าเท่ากับ:

\[ \sigma = M_{Ed}/W_{pl,y} = 642 \cdot 10^6 / 1840668 = 349 \textrm{ MPa}\]

อีกครั้ง เราควรคาดว่าจะเกิดการคราก (yielding) ที่ปีก และเอวยังไม่ถูกใช้งานเต็มที่ ซึ่งสอดคล้องกับผลจาก IDEA StatiCa เป็นอย่างดี

ความเค้นจากโมเมนต์ดัดหนึ่งหน่วยและคุณสมบัติหน้าตัดของส่วนเสริมคานถัดจากแผ่นปลายด้านใน

แผ่นปลาย

ความเค้นเฉือนและความเค้นปกติถูกถ่ายโอนเข้าสู่แผ่นปลายผ่านรอยเชื่อม รอยเชื่อมชนแบบเจาะลึกเต็มถูกใช้สำหรับรอยเชื่อมวิกฤตของปีก รอยเชื่อมฟิลเล็ตถูกใช้ที่เอวซึ่งรอยเชื่อมรับแรงน้อยกว่า

คุณคาดว่าความเค้นในรอยเชื่อมมุมที่ส่วนเอวคานจะมีทิศทางใด? ค่าที่คาดหวังของความเค้นเฉือนตั้งฉากในรอยเชื่อมมุมที่เกิดจากแรงเฉือนคือเท่าใด?

มีหลายวิธีที่เราสามารถใช้ในการออกแบบรอยเชื่อมที่หน้าตัด I

• วิธีที่ง่ายที่สุดคือการสมมติว่ารอยเชื่อมที่ปีกรับโมเมนต์ดัด และรอยเชื่อมที่เอวถ่ายแรงเฉือน
• วิธีที่แม่นยำกว่าในช่วงยืดหยุ่นคือการสมมติว่ากลุ่มรอยเชื่อมถ่ายโมเมนต์ดัดตามสัดส่วนของโมเมนต์ความเฉื่อย กล่าวคือ:

\[M_{flange} = I_{flange}/I_{total}\]

\[M_{web} = I_{web}/I_{total}\]

โดยที่: 

• M_flange – ส่วนของโมเมนต์ดัดที่ถ่ายผ่านรอยเชื่อมปีก
• M_web – ส่วนของโมเมนต์ดัดที่ถ่ายผ่านรอยเชื่อมเอว
  • หมายเหตุ: \(M_{flange}+M_{web} = M_{total}\)
• I_flange – โมเมนต์ความเฉื่อยของปีก
• I_web – โมเมนต์ความเฉื่อยของเอว
• I_total – โมเมนต์ความเฉื่อยรวม
  • หมายเหตุ: \(I_{flange}+I_{web} = I_{total}\)

สมมติว่าแรงเฉือนถูกรับโดยเอวคานเท่านั้น

ดังนั้นเราจึงคาดว่าจะมีความเค้นเฉือนที่มีนัยสำคัญขนานกับแนวแกนรอยเชื่อม \(\tau_\parallel\) และความเค้นตั้งฉากและความเค้นเฉือนบางส่วน \(\sigma_\perp\) และ \(\tau_\perp\) เนื่องจากการดัด

ขนาดของ \(\tau_\parallel\) สามารถคำนวณได้โดยการรวมพื้นที่รอยเชื่อมมุมที่เอวคานและเอวส่วนเสริมคาน:

\[A_w = 2 \cdot 5 \cdot 421 + 2 \cdot 5 \cdot 118 = 5390\textrm{ mm}^2\]

จากนั้นเราสามารถคำนวณความเค้นสม่ำเสมอที่คาดหวัง:

\[\tau_\parallel = V_{Ed} / A_w = 270 \cdot 10^3 / 5390=50 \textrm{ MPa}\]

การเปรียบเทียบกับผลลัพธ์จาก IDEA StatiCa แสดงให้เห็นรูปแบบความเค้นที่ซับซ้อนซึ่งเกินค่าที่คำนวณได้:

แรงถูกถ่ายโอนผ่านแผ่นปลายเข้าสู่สลักเกลียว โดยทั่วไปจะสมมติว่าแรงเฉือนกระจายอย่างสม่ำเสมอไปยังสลักเกลียวทั้งหมด หรืออีกทางหนึ่ง สลักเกลียวที่รับแรงดึงมากที่สุดจะถูกยกเว้น และสมมติว่าสลักเกลียวในบริเวณแรงอัดถ่ายโอนแรงเฉือน

คำนวณแรงเฉือนในสลักเกลียวและเปรียบเทียบกับ IDEA StatiCa

\[F_{v,Ed} = V_{Ed} / n = 270 / 12 = 22.5 \textrm{ kN}\]

โดยที่:

• \(F_{v,Ed}\) – แรงเฉือนในสลักเกลียวหนึ่งตัว
• \(V_{Ed}\) – แรงเฉือนรวม
• \(n\) – จำนวนสลักเกลียว

แรงใน IDEA StatiCa มีความหลากหลายค่อนข้างมาก ซึ่งเกิดจากการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญของแผ่นเอวเสาภายใต้แรงเฉือนและแผ่นปลาย

แถวสลักเกลียวแรกรับแรงดึงและแผ่นปลายสัมผัสกับปีกเสาที่ปีกของส่วนเสริมคาน 

ในการคำนวณโมเมนต์ดัดด้วยมือ แรงดึงในสลักเกลียวอาจสมมติว่าเป็นแบบพลาสติกโดยมีเงื่อนไขว่า Clause 6.2.7.2 (9) ได้รับการปฏิบัติตาม โดยพื้นฐานแล้ว mode 1 หรือ 2 (แผ่นปลายหรือปีกเสาที่บางค่อนข้างมากเมื่อเทียบกับสลักเกลียว) ควรเป็นตัวกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่ามีพฤติกรรมแบบเหนียว 

เสา

แรงถูกถ่ายโอนไปยังเสาผ่านแรงดึงและแรงเฉือนในสลักเกลียวแผ่นปลาย และผ่านแรงสัมผัสระหว่างแผ่นปลายกับปีกเสา

ลองลบแผ่นเสริมความแข็งบนเอวเสาและแผ่นเสริมเอวเสาออก แล้วดูว่ารูปแบบการวิบัติที่ควบคุมจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่?

การดำเนินการหลายอย่างควรถูกปิดใช้งาน:

การวิเคราะห์หยุดลงเมื่อถึงความต้านทานของรอยเชื่อมที่ 97% ของแรงกระทำที่ใช้ และรอยเชื่อมถูกใช้งานที่ 100%

นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าแปลกใจ การวิบัติของเอวเสาในรูปแบบแรงเฉือนเป็นสมมติฐานที่สมเหตุสมผล แต่เมื่อพิจารณาอีกครั้ง ผลลัพธ์นี้ก็สมเหตุสมผล: เอวเสาในแรงเฉือนเกิดการเสียรูปมากกว่า และแม้ว่าจะไม่ทำให้เกิดการวิบัติ (ไม่เกินขีดจำกัดความเครียดพลาสติก 5%) แต่ก็เพิ่มความต้องการต่อชิ้นส่วนอื่นๆ รอยเชื่อมมีความเปราะบางมากที่สุดและวิบัติก่อนเมื่อแผ่นโดยรอบเกิดการเสียรูป