Ví dụ kiểm chứng này được chuẩn bị bởi Mark D. Denavit và Kayla Truman-Jarrell trong một dự án chung của Đại học Tennessee và IDEA StatiCa.
1 Giới thiệu
Nghiên cứu này trình bày sự so sánh giữa CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện) và các phương pháp tính toán truyền thống được sử dụng trong thực hành tại Hoa Kỳ để thiết kế liên kết nối tạm thời (Hình 1 và Hình 2). Liên kết này được thiết kế để tạm thời đỡ cột trên phía trên cột dưới trong khi thực hiện liên kết hàn vĩnh cửu giữa hai cấu kiện. Các cột là cấu kiện hộp ghép với kích thước ngoài 32 in. vuông và thành dày 2,5 in. Các bản mã được hàn góc gần mỗi góc của cả cột trên và cột dưới, sau đó hai bản ốp được bu lông vào mỗi cặp (trên và dưới) bản mã. Tất cả bản thép là ASTM A572 Gr. 50, tất cả bu lông có đường kính 7/8 in. loại A325 trong lỗ tiêu chuẩn (ren không loại trừ khỏi mặt phẳng cắt), và tất cả vật liệu hàn là E70XX. Tải trọng tác dụng lên cột trên bao gồm lực nén dọc trục kết hợp, lực cắt theo hai phương, mô men uốn hai trục và xoắn.
Hình 1 Mặt bằng sơ đồ của cột và liên kết nối tạm thời được nghiên cứu trong bài này
Hình 2 Chi tiết sơ đồ của liên kết nối bản mã tạm thời được nghiên cứu trong bài này
Không có phương pháp tính toán truyền thống đã được thiết lập cho liên kết này. Mục tiêu của nghiên cứu này là mô tả cách một kỹ sư có thể tiếp cận bài toán bằng tính toán truyền thống, các hạn chế mà họ có thể gặp phải khi sử dụng tính toán truyền thống, và cách họ có thể sử dụng tính toán truyền thống để tin tưởng vào kết quả CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện).
Các tính toán truyền thống trong công trình này dựa trên các yêu cầu thiết kế theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD) trong AISC Specification (2016). Kết quả CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện) được lấy từ IDEA StatiCa Phiên bản 21.1. Mô hình liên kết được thể hiện trong Hình 3. Tiếp xúc chịu lực giữa cột trên và cột dưới được bỏ qua và phần vát mép ở cột trên không được mô hình hóa trong IDEA StatiCa.
Hình 3 Liên kết nối tạm thời được mô hình hóa trong IDEA StatiCa.
Đường truyền tải trọng của liên kết này bắt đầu từ cột trên. Tải trọng được truyền qua các mối hàn góc phía trên đến các bản mã phía trên, sau đó qua các nhóm bu lông phía trên đến các bản ốp, rồi qua các nhóm bu lông phía dưới đến các bản mã phía dưới, và cuối cùng qua các mối hàn góc phía dưới đến cột dưới. Với mục đích của nghiên cứu này, các cột được giả định có đủ khả năng chịu lực, do đó việc đánh giá liên kết này bao gồm kiểm tra tiêu chuẩn từng cấu kiện sau:
- Mối hàn góc phía trên
- Bản mã phía trên
- Nhóm bu lông phía trên
- Bản ốp
- Nhóm bu lông phía dưới
- Bản mã phía dưới
- Mối hàn góc phía dưới
Điều kiện tải trọng quyết định các trạng thái giới hạn nào áp dụng cho từng cấu kiện. Tải trọng kết hợp phức tạp tác dụng lên cột trên khiến việc đánh giá bằng tính toán truyền thống trở nên khó khăn. Trong khi IDEA StatiCa có thể xử lý điều kiện tải trọng tổng quát mà không gặp khó khăn, các điều kiện tải trọng đơn giản hóa sẽ được xem xét như các điểm so sánh, để hiểu rõ hơn về ứng xử của liên kết và tăng độ tin cậy vào kết quả phân tích.
Đối với mỗi loại tải trọng, tính toán truyền thống sẽ được đánh giá trước, về cơ bản hình thành một giả thuyết về ứng xử và khả năng chịu lực của liên kết. Sau đó, các phân tích IDEA StatiCa được thực hiện để kiểm tra giả thuyết. Sự đồng thuận giữa tính toán truyền thống và kết quả IDEA StatiCa xác nhận giả thuyết và tăng độ tin cậy vào cả hai phương pháp. Sự không đồng thuận giữa tính toán truyền thống và IDEA StatiCa đòi hỏi phải điều tra thêm.
2 Tải trọng dọc trục
Để tiếp cận việc đánh giá liên kết này bằng tay, cần phải xây dựng một mô hình đơn giản hóa của liên kết mà trên đó có thể thực hiện tính toán thủ công. Khi chịu lực nén dọc trục, mỗi liên kết nối bản mã có thể được đơn giản hóa hợp lý thành mô hình dầm hai chiều như thể hiện trong Hình 4. Các khớp được đưa vào mô hình tại khoảng cách "x" tính từ mặt cột để làm cho mô hình xác định tĩnh học.
Hình 4 Mô hình đơn giản hóa của liên kết nối bản mã cho tải trọng dọc trục
Với mô hình này, có thể tính toán khả năng chịu lực yêu cầu của từng cấu kiện và thực hiện kiểm tra tiêu chuẩn thiết kế, bắt đầu với các mối hàn, vật liệu bản mã liền kề với mối hàn và các bu lông. Cả mối hàn và nhóm bu lông đều chịu tải lệch tâm. Khả năng chịu lực của mối hàn có thể được xác định theo hàm của x sử dụng Bảng 8-4 của AISC Manual (AISC 2017). Khả năng chịu lực của vật liệu bản mã liền kề với mối hàn được kiểm soát bởi chảy dẻo do cắt và uốn và có thể được đánh giá bằng phương trình tương tác sau đây dựa trên Drucker (1956).
trong đó, Vu là khả năng chịu cắt yêu cầu của bản mã, bằng một phần tư tải trọng nén tác dụng lên cột trên; ϕVn là giá trị thiết kế khả năng chịu cắt của bản mã, bằng 480 kips; Mu là khả năng chịu uốn yêu cầu của bản mã, bằng Vux; và ϕMn là giá trị thiết kế khả năng chịu uốn của bản mã, bằng 2.880 kip-in.
Khả năng chịu lực của nhóm bu lông có thể được xác định theo hàm của x sử dụng Bảng 7-10 và 7-11 của AISC Manual (AISC 2017). Cần nội suy giữa các bảng này vì các bu lông được bố trí cách nhau 4 in. theo phương ngang. Lưu ý rằng giá trị thiết kế khả năng chịu cắt của một bu lông đơn lẻ trong liên kết này là 48,7 kips cho trạng thái giới hạn quyết định là đứt cắt bu lông (chịu lực tựa và xé rách không quyết định cho liên kết này). Tải trọng thẳng đứng tối đa cho phép trong mỗi bản mã cho từng trạng thái giới hạn được vẽ trong Hình 5.
Hình 5 Khả năng chịu lực thiết kế cho các trạng thái giới hạn được chọn theo hàm của vị trí khớp
Vị trí "thực tế" của các khớp là không xác định và phải được giả định. Theo định lý cận dưới của phân tích giới hạn, nếu có thể tìm thấy một phân bố lực trong liên kết cân bằng với tải trọng ngoài và thỏa mãn các trạng thái giới hạn, thì tải trọng tác dụng bên ngoài nhỏ hơn hoặc nhiều nhất bằng tải trọng gây ra phá hoại liên kết (Tamboli 2016). Do đó, bất kỳ giả định nào về vị trí khớp đều sẽ dẫn đến thiết kế an toàn. Vị trí giả định thuận lợi nhất là xấp xỉ x = 5 in., nơi khả năng chịu lực của mối hàn và nhóm bu lông đều xấp xỉ bằng 360 kips. Để hoàn thiện thiết kế, các trạng thái giới hạn khác, bao gồm đứt cắt bản mã và các trạng thái liên quan đến bản ốp, cần được đánh giá cho tải trọng này. Tuy nhiên, các trạng thái giới hạn khác này không quyết định, do đó tải trọng nén tối đa cho phép tác dụng lên cột là 4×360 kips = 1.440 kips.
Với giả thuyết về ứng xử và khả năng chịu lực của liên kết dưới tải trọng dọc trục đã được thiết lập, liên kết có thể được phân tích bằng IDEA StatiCa để đánh giá giả thuyết. Tải trọng nén dọc trục tối đa cho phép theo IDEA StatiCa là 1.324 kips. Giá trị này được xác định lặp đi lặp lại bằng cách điều chỉnh giá trị tải trọng đầu vào đến một giá trị mà chương trình coi là an toàn nhưng nếu tăng thêm một lượng nhỏ (ví dụ: 1 kip) thì chương trình sẽ coi là không an toàn. Khả năng chịu lực của mối hàn và bu lông quyết định với cả hai đạt hệ số sử dụng 100% trong IDEA StatiCa.
Ứng xử của liên kết quan sát được trong kết quả IDEA StatiCa nhất quán với ứng xử được giả định trong tính toán truyền thống. Kết quả biến dạng và biến dạng dẻo (Hình 6) cho thấy uốn trong mặt phẳng của các liên kết nối bản mã và nhóm mối hàn. Lực bu lông (Hình 7) cho thấy uốn trong mặt phẳng của các nhóm bu lông. Khả năng chịu lực theo IDEA StatiCa thấp hơn 8% so với ước tính bằng tính toán truyền thống, một sự so sánh tương đối gần phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nhóm bu lông và mối hàn chịu tải lệch tâm.
Hình 6 Biến dạng dẻo tại tải trọng nén 1324 kips (hệ số tỷ lệ biến dạng = 10)
Hình 7 Lực bu lông trong bản ốp tại tải trọng nén 1324 kips
Sự đồng thuận chặt chẽ giữa tính toán truyền thống và IDEA StatiCa mang lại độ tin cậy cho cả hai kết quả. Tuy nhiên, việc khám phá thêm kết quả IDEA StatiCa có thể mang lại độ tin cậy bổ sung. Có thể thực hiện phân tích oằn để xác nhận tính phù hợp của việc bỏ qua phi tuyến hình học (tức là hiệu ứng P-Δ). Hệ số oằn cho liên kết này tại tải trọng nén dọc trục tối đa cho phép là 19,56. Hệ số oằn là tỷ số giữa tải trọng gây ra oằn đàn hồi và tải trọng tác dụng, một giá trị cao như vậy cho thấy phi tuyến hình học là không đáng kể. Tải trọng kéo dọc trục tối đa cho phép được tìm thấy gần bằng tải trọng nén, xác nhận ứng xử đối xứng như mong đợi từ mô hình được sử dụng trong tính toán truyền thống.
3 Mô men uốn
Khi cấu kiện trên chịu mô men uốn, ứng xử và khả năng chịu lực của từng liên kết nối bản mã riêng lẻ được kỳ vọng tương tự như trường hợp tải trọng dọc trục. Theo đó, đối với tính toán truyền thống, khả năng chịu mô men uốn quanh trục z của cấu kiện có thể được tính bằng hai lần khả năng chịu lực dọc trục của một liên kết nối bản mã riêng lẻ nhân với cánh tay đòn giữa các cặp bản mã (tức là 2×360 kips×29 in. = 20.880 kip-in.). Tương tự, khả năng chịu mô men uốn quanh trục y của cấu kiện có thể được tính bằng hai lần khả năng chịu lực dọc trục của một liên kết nối bản mã riêng lẻ nhân với cánh tay đòn giữa các vị trí khớp giả định (tức là 2×360 kips×39 in. = 28.080 kip-in.).
Sử dụng kết quả IDEA StatiCa cho tải trọng nén dọc trục, khả năng chịu mô men uốn quanh trục z là 2×(1.324 kips/4)×29 in. = 19.200 kip-in. và khả năng chịu mô men uốn quanh trục y là 2×(1.324 kips/4)×39 in. = 25.800 kip-in. Mô men uốn tác dụng tối đa cho phép theo IDEA StatiCa là 18.810 kip-in. và 25.065 kip-in. cho uốn quanh trục z và trục y tương ứng. Các giá trị này được xác định lặp đi lặp lại như đã mô tả trước đó. Một lần nữa, có sự đồng thuận chặt chẽ giữa tính toán truyền thống và kết quả IDEA StatiCa, cho thấy ứng xử được giả định là chính xác.
Để khám phá và xác nhận thêm mối quan hệ giả định giữa tải trọng dọc trục và mô men uốn, tương tác khả năng chịu lực được đánh giá bằng IDEA StatiCa. Dựa trên ứng xử được giả định, tương tác phải là tuyến tính với mỗi gia số tải trọng dọc trục làm giảm khả năng chịu mô men một lượng không đổi. Tương tác khả năng chịu lực theo IDEA StatiCa được vẽ trong Hình 8. Như mong đợi, mối quan hệ tương tác giữa tải trọng dọc trục và uốn quanh trục z là tuyến tính. Mối quan hệ tương tác giữa tải trọng dọc trục và uốn quanh trục y gần như tuyến tính. Sự lệch nhỏ so với tuyến tính trong tương tác cho uốn quanh trục y có thể được điều tra thêm, nhưng một số khác biệt giữa ứng xử giả định đơn giản hóa và kết quả của IDEA StatiCa là điều có thể mong đợi.
Hình 8 Tương tác khả năng chịu lực nén dọc trục và mô men uốn
4 Lực cắt theo trục z
Đánh giá liên kết khi chịu lực cắt theo trục z đòi hỏi một mô hình đơn giản hóa ứng xử khác. Mô hình dầm hai chiều thể hiện trong Hình 9 sẽ được sử dụng cho đánh giá này. Một khớp, đại diện cho điểm mô men bằng không, được đưa vào tại giữa chiều cao của các bản ốp.
Hình 9 Mô hình đơn giản hóa của liên kết nối bản mã cho lực cắt theo trục z
Như trước đây, khi đánh giá tải trọng dọc trục, các mối hàn, vật liệu bản mã liền kề với mối hàn và các nhóm bu lông sẽ được đánh giá trước. Các mối hàn có thể được đánh giá bằng Bảng 8-5 của AISC Manual (2017). Sử dụng giá trị nội suy của C, lực cắt tối đa cho một liên kết nối bản mã riêng lẻ được xác định là 218 kips.
Khả năng chịu lực của vật liệu bản mã liền kề với mối hàn được kiểm soát bởi chảy dẻo do lực dọc trục và uốn và có thể được đánh giá bằng phương trình tương tác sau đây dựa trên phân bố ứng suất dẻo.
trong đó, Pu là khả năng chịu lực dọc trục yêu cầu của bản mã, bằng một phần tư tải trọng cắt tác dụng lên cột trên; ϕPn là giá trị thiết kế khả năng chịu lực dọc trục của bản mã, bằng 720 kips; Mu là khả năng chịu uốn yêu cầu của bản mã, bằng Pu×(10 in.); và ϕMn là giá trị thiết kế khả năng chịu uốn của bản mã, bằng 2.880 kip-in. Đánh giá phương trình tương tác cho khả năng chịu lực của mối hàn (tức là Pu = 218 kips) cho kết quả nhỏ hơn 1, cho thấy khả năng chịu lực của vật liệu bản mã liền kề với mối hàn không quyết định.
Khả năng chịu lực của nhóm bu lông có thể được xác định bằng Bảng 7-11 của AISC Manual. Sử dụng giá trị nội suy của C, lực cắt tối đa cho một liên kết nối bản mã riêng lẻ được tính là 186 kips, giá trị này quyết định trong số các trạng thái giới hạn được đánh giá cho đến nay. Để hoàn thiện thiết kế, các trạng thái giới hạn khác, bao gồm đứt kéo bản mã và các trạng thái liên quan đến bản ốp, cần được đánh giá cho tải trọng này. Các trạng thái giới hạn này được tìm thấy là không quyết định, do đó lực cắt tác dụng tối đa cho phép theo trục z của cột là 4×186 kips = 744 kips.
Tải trọng cắt tác dụng tối đa cho phép theo trục z theo IDEA StatiCa là 694 kips. Giá trị này được xác định lặp đi lặp lại như đã mô tả trước đó. Lưu ý rằng lực cắt được tác dụng sao cho điểm mô men bằng không nằm giữa cột trên và cột dưới. Khả năng chịu lực của bu lông quyết định trong IDEA StatiCa.
Như trước đây, ứng xử của liên kết quan sát được trong kết quả IDEA StatiCa nhất quán với ứng xử được giả định trong tính toán truyền thống. Hình dạng biến dạng, kết quả biến dạng dẻo và lực bu lông (Hình 10 và Hình 11) cho thấy uốn trong mặt phẳng của các liên kết nối bản mã, nhóm mối hàn và nhóm bu lông nhất quán với mô hình đơn giản hóa ứng xử (Hình 9). Khả năng chịu lực theo IDEA StatiCa thấp hơn 7% so với ước tính bằng tính toán truyền thống. Các kết quả này xác nhận giả thuyết được hình thành bởi tính toán truyền thống.
Hình 10 Biến dạng dẻo tại lực cắt 694 kips tác dụng theo trục z (hệ số tỷ lệ biến dạng = 10)
Hình 11 Lực bu lông trong bản ốp tại lực cắt 694 kips tác dụng theo trục z
5 Lực cắt theo trục y
Đánh giá liên kết khi chịu lực cắt theo trục y đòi hỏi một mô hình đơn giản hóa ứng xử khác nữa. Tuy nhiên, mô hình ứng xử này ít đơn giản hơn các mô hình khác. Mô hình dầm thể hiện trong Hình 9 sẽ được sử dụng cho đánh giá này, nhưng với tải trọng tác dụng vuông góc với liên kết bản mã, dẫn đến mô men ngoài mặt phẳng, lực cắt ngoài mặt phẳng và xoắn trong bản mã. AISC Specification (2016) có ít quy định cho điều kiện tải trọng phức tạp này. Các khuyến nghị được phát triển bởi Dowswell (2019) sẽ được sử dụng để có cảm nhận về khả năng chịu lực của liên kết. Dowswell trình bày phương trình tương tác sau đây.
trong đó, Tu, Vu và Mu là mô men xoắn, lực cắt và mô men uốn yêu cầu và ϕTn, ϕVn, ϕMn là giá trị thiết kế mô men xoắn, lực cắt và mô men uốn. Dựa trên mô hình trình bày trong Hình 9 và giả định không có mô men theo cả hai phương tại khớp, Vu bằng một phần tư tải trọng cắt tác dụng lên cột trên, Tu = Vu×(10 in.) và Mu = Vu×(8 in.). Giả định ϕ = 0,9, ϕTn có thể được tính bằng các phương trình được Dowswell khuyến nghị là
trong đó, Fy là giới hạn chảy của bản mã (50 ksi), d là chiều cao của bản mã (16 in.), t là chiều dày của bản mã (1 in.) và L là chiều dài của bản mã (8 in. theo mô hình trình bày trong Hình 9). Sử dụng các giá trị này, ϕTn = 396 kip-in. Sử dụng các phương trình tiêu chuẩn trong AISC Specification (2016), ϕVn = 480 kips và ϕMn = 180 kip-in. Với các giá trị thiết kế này, giá trị tối đa của Vu = 17,9 kips. Giả định chảy dẻo bản mã quyết định, lực cắt tác dụng tối đa cho phép theo trục y của cột là 4×17,9 kips = 71,6 kips.
Khả năng chịu lực này là một phần của giả thuyết sẽ được đánh giá bằng kết quả IDEA StatiCa. Tuy nhiên, kỹ sư nên có ít độ tin cậy hơn vào khả năng chịu lực dự kiến này so với các điều kiện tải trọng khác. Ít trạng thái giới hạn có khả năng quyết định hơn được đánh giá, ứng xử ngoài mặt phẳng của liên kết nối bản mã có thể không được xấp xỉ tốt bởi Hình 9, và một số giả định đã được thực hiện khi tính toán khả năng chịu lực của bản mã. Tuy nhiên, việc hình thành giả thuyết trước là hữu ích. Ngoài ra, giả thuyết bao gồm nhiều hơn chỉ là kết quả khả năng chịu lực. Ứng xử dự kiến, rằng bản mã sẽ quyết định và sẽ chịu xoắn kết hợp, lực cắt ngoài mặt phẳng và mô men uốn ngoài mặt phẳng, cũng là một phần của giả thuyết. Trong khi mô hình hóa tường minh độ cứng và khả năng chịu lực của từng cấu kiện sẽ khắc phục những bất định của tính toán truyền thống và cho ra kết quả khả năng chịu lực khác, ứng xử tổng thể phải nhất quán.
Tải trọng cắt tác dụng tối đa cho phép theo trục y theo IDEA StatiCa là 249 kips. Giá trị này được xác định lặp đi lặp lại như đã mô tả trước đó. Lưu ý rằng lực cắt được tác dụng sao cho điểm mô men bằng không nằm giữa cột trên và cột dưới. Khả năng chịu lực theo IDEA StatiCa lớn hơn đáng kể so với ước tính bằng tính toán truyền thống. Việc kiểm tra hình dạng biến dạng của liên kết (Hình 12) cho thấy nguyên nhân của sự khác biệt này. Các bản ốp tương đối cứng, có nghĩa là hầu hết sự xoắn và uốn ngoài mặt phẳng của các bản mã xảy ra trên một chiều dài ngắn hơn nhiều so với giả định trong mô hình dầm đơn giản hóa của liên kết (Hình 9). Tuy nhiên, khả năng chịu lực của liên kết được kiểm soát bởi biến dạng dẻo trong bản mã và các loại yêu cầu đối với bản mã nhất quán với ứng xử được giả định.
Tính toán lại khả năng chịu lực của bản mã bằng tính toán truyền thống với chiều dài L = 2 in. thay vì L = 8 in. cho lực cắt tác dụng tối đa cho phép theo trục y của cột bằng 227 kips, gần hơn với kết quả IDEA StatiCa. Tuy nhiên, sẽ rất khó để đạt được giá trị này, chứ chưa nói đến việc tin tưởng vào nó một cách tiên nghiệm.
Hình 12 Biến dạng dẻo tại lực cắt 249 kips tác dụng theo trục y (hệ số tỷ lệ biến dạng = 10)
6 Xoắn
Dự kiến rằng việc tác dụng xoắn lên cột trên sẽ đặt ra các yêu cầu đối với từng liên kết nối bản mã riêng lẻ tương tự như những yêu cầu mà chúng chịu khi cột trên chịu lực cắt theo trục y. Do đó, giống như khả năng chịu mô men uốn của liên kết, khả năng chịu xoắn có thể được ước tính từ khả năng chịu lực của các bản mã riêng lẻ và hình học của tiết diện. Ví dụ, khả năng chịu xoắn có thể được ước tính bằng 4 lần khả năng chịu lực của mỗi bản mã nhân với khoảng cách từ trọng tâm của cột đến mỗi bản mã. Tuy nhiên, đây có thể là một xấp xỉ quá đơn giản. Các bản mã nằm gần các góc của cột chứ không phải ở giữa các mặt, do đó sự xoắn của cột sẽ tạo ra các yêu cầu trong mặt phẳng đối với bản mã ngoài các yêu cầu ngoài mặt phẳng. Ngoài ra, không rõ cánh tay đòn của mỗi bản mã nên được đo ở đâu. Có thể không thể đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy về khả năng chịu xoắn của liên kết này mà không có sự hiểu biết và đặc trưng hóa tốt hơn về ứng xử của nó từ phân tích chi tiết hơn.
Mô men xoắn tác dụng tối đa cho phép theo IDEA StatiCa là 9.045 kip-in. Giá trị này được xác định lặp đi lặp lại như đã mô tả trước đó. Hệ số sử dụng mối hàn quyết định khả năng chịu lực. Như thấy trong Hình 13, hình dạng biến dạng của mỗi liên kết nối bản mã tương tự khi cột chịu lực cắt theo trục y (Hình 12). Tuy nhiên, có sự khác biệt trong ứng xử, đáng chú ý nhất là hệ số sử dụng mối hàn quyết định cho trường hợp xoắn thay vì giới hạn biến dạng dẻo trong bản mã quyết định cho trường hợp chịu cắt. Mặc dù có thể thực hiện ít so sánh hơn cho điều kiện tải trọng này, các so sánh với các điều kiện tải trọng khác đã chứng minh rằng mô hình được xác định rõ ràng và có khả năng cung cấp kết quả phù hợp với các phương pháp truyền thống.
Hình 13 Biến dạng dẻo tại mô men xoắn 9.045 kip-in. tác dụng (hệ số tỷ lệ biến dạng = 10)
7 Tóm tắt
Thiết kế hoặc đánh giá các liên kết kết cấu đòi hỏi phán đoán kỹ thuật tốt. Phán đoán kỹ thuật tốt đòi hỏi sự hiểu biết về cách liên kết sẽ ứng xử. Phát triển sự hiểu biết này là một phần của quá trình đánh giá các liên kết mới không có quy trình thiết kế đã được thiết lập. Trong nhiều trường hợp, lý luận logic có thể được sử dụng để phát triển các mô hình đơn giản hóa ứng xử mà trên đó tính toán truyền thống có thể được dựa vào. Tuy nhiên, có những hạn chế đối với cách tiếp cận này. Các công cụ tiên tiến hơn, chẳng hạn như CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện), không bị giới hạn bởi những hạn chế tương tự và có thể được sử dụng để hiểu rõ hơn và sau đó thiết kế nhiều loại liên kết. Nhưng cần thận trọng khi xác định mô hình và thực hiện phân tích để đảm bảo rằng kết quả có ý nghĩa. Các so sánh với các mô hình đơn giản hóa ứng xử và tính toán truyền thống, chẳng hạn như những so sánh được trình bày trong nghiên cứu này, có thể giúp xác nhận mô hình được xác định rõ ràng và phân tích được thực hiện đúng cách.
8 Tài liệu tham khảo
AISC. (2016). Specification for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois.
AISC. (2017). Steel Construction Manual, 15th Edition. American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois.
Dowswell, B. (2019). "Torsion of Rectangular Connection Elements." Engineering Journal, AISC, 56(2), 63–87.
Drucker, D. C. (1956). "The Effect of Shear on the Plastic Bending of Beams." Journal of Applied Mechanics, 23(4), 509–514.
Tamboli, A. (2016). Handbook of Structural Steel Connection Design and Details, Third Edition. McGraw Hill, New York, NY.