Sturdy Structural Blog
Publikováno 05/07/2017 na http://www.sturdystructural.com/
Šrouby, svary, čelní desky, patní desky, výztuhy, žebra, příchytky, svorníky se svařenými žebrovými destičkami, připojení nosníku ke sloupu, trámový nosník na přírubu, styčníkový plech ... Jedná se pouze o několik typů ocelových spojů mezi mnoha různými typy spojovacích prvků. Kromě těchto různých spojovacích prvků máme také různé kombinace spojovacích prvků. To může vést ke komplexním posudkům, včetně kontroly za použití nelineární analýzy. Ano, můžete použít vzorce pro ocelové přípoje v národních normách ke kontrole základních ocelových přípojů, jako jsou šrouby nebo svary. Pro složitější ocelové spoje jsou však tyto posudky idealizované a mají svá omezení. Jak mohou být různé posudky ocelových přípojů provedeny přesně a efektivně a současně v souladu s národními předpisy?
IDEA StatiCa má řešení, software IDEA StatiCa Connection. Tým IDEA StatiCa spolu s Fakultou stavebního inženýrství v Praze a Fakultou stavebního inženýrství VUT Brno vyvinul novou metodu pro návrh a analýzu ocelových spojů CBFEM (model založený na MKP). CBFEM tvoří základ softwaru IDEA StatiCa Connection. Stále zachovává podstatu metody komponent, která navrhuje připojení jako systém vzájemně propojených komponent. Stále používá metodu komponent pro některá připojení, jako jsou šrouby nebo svary, protože národní kódy odpovídají metodě komponent. Nicméně CBFEM vylepšuje metodu komponent tak, že zahrnuje analýzu konečných prvků a nelineární analýzu na určité prvky spojení, které vyžadují zvláštní pozornost ohledně jejich nelineárního chování. Více o jejich teorii CBFEM si můžete přečíst zde.
##MISSING IMAGE##
IDEA StatiCa Connection umí:
1. Posoudit různé ocelové připoje
2. Zobrazit model MKP ocelového připoje
3. Automaticky generovat výsledky MKP
4. Vypočítat napětí a deformace ocelových spojů na základě nelineárního chování
5. Dodržovat mezinárodní kódy, EC kód a AISC
V tomto příspěvku projdeme příkladem ocelového přípoje, jednoduše podepřeného nosníku uchyceného na sloup, abychom ověřili, jak funguje IDEA StatiCa Connection.
Funkce zadání geometrie
Můžete zadat všechny základní informace, které používáte k výpočtu pro ocelový přípoj, jako je typ oceli, typ ocelového spoje, který ocelový prvek je nosný, geometrie spojení, délka konstrukčních prvků a koncové podmínky. Můžete také vybrat nebo upravit předdefinovaný ocelový průřez z kolekce standardizovaných profilů NEBO si můžete vytvořit vlastní. Kolekce předdefinovaných profilů zahrnuje:
1. Válcované profily (I profily, U profily, úhelníky, obdélníkové a kruhové profily)
2. Svařované profily
3. Tvářené za studena
##MISSING IMAGE##
Funkce pro vkládání zatížení
Na styčník lze vložit jakékoli zatížení.
Poté můžete spustit kontrolu rovnováhy, což je praktický nástroj v této sekci zatížení. Kontrola rovnováhy je založena na rovnovážných rovnicích na styčníku a kontroluje, zda máte nějaké nevyvážené síly.
Návrh styčníku a výrobních vlastností
Můžete si vybrat další prvky připojení, které se mají přidat k vašemu typu připoje, jako jsou například výztuhy, koncové desky, šrouby, klínové desky, ořezy, kotvy, otvory, atd. Po výběru prvků připojení můžete zadat jejich konstrukční vlastnosti.
##MISSING IMAGE##
Pokud jste například vybrali možnosti vyztužení nebo žebra, můžete si vybrat, kterému prvku se výztuha / žebro přidá, polohu a sklon, tloušťku, materiál atd. Existují i další možnosti, jako je typický přípojný plech. Ten může být připojen k přírubám nebo stojinám ocelových prvků. Můžete definovat materiál plechu, tloušťku, zda je spoj šroubován nebo svařen, vlastnosti šroubů a svarů a zda má vruby nebo ne. U svarů zvolíte, zda je průřez oceli přivařen k desce nebo jinému spojujícímu ocelovému prvku, počet svařovaných okrajů, typ svarů (tupý nebo koutový svar) nebo jeho tloušťku. Pokud není vložena tloušťka svaru, tloušťka se automaticky určí podle tloušťky spojovacího prvku.
##MISSING IMAGE##
Editor plechů
Další jedinečnou vlastností je Editor plechů. Na základě realistických výrobních podmínek můžete upravit geometrii připojovací nebo koncové desky dle vašeho požadavku. Můžete posunout libovolné strany nebo všechny strany desky, mít hladké kruhové zaoblení rohů desky, zkosení desky, zkosení nebo oblouk, mít otvory a vruby na konkrétních místech desky atd. Tuto funkci můžete také použít k vizualizaci pozic šroubů a ke změně jejich polohy. Po dokončení tvaru a dimenze desky můžete vytvořit výkres otvorů desky a šroubů s rozměry a kótami pro výrobu, návrh nebo koordinaci.
##MISSING IMAGE##
Výpočet založený na CBFEM
IDEA StatiCa Connection používá CBFEM k výpočtu všech připojů. Poskytuje komplexní a diverzifikované kontroly pomocí MKP pro různé typy přípojů a různé režimy selhání spoje. Tato funkce umožňuje různé úrovně analýzy. V záložce Norma můžete provést změnu počtu iterací analýzy.
##MISSING IMAGE##
Poté, co jste nastavili a provedli analýzu, IDEA StatiCa Connection ukazuje, zda se byly použity všechny zatěžovací stavy (vše je v pořádku) nebo zda byla analýza zastavena (pokud je zatížení větší než kapacita přípoje).
Pro každý jednotlivý prvek připojení naleznete souhrnné tabulky s procenty únosnosti na základě konkrétních případů zatížení.
##MISSING IMAGE##
U desek IDEA StatiCa Connection generuje souhrnnou tabulku pro jednotlivé spojovací desky, včetně přírub a pásů konstrukčních prvků. Tabulka zobrazuje:
Maximální ekvivalentní napětí v desce
Maximální plastické přetvoření desky
Zda je v pořádku posouzení styčníkového plechu.
U šroubů souhrnná tabulka zobrazuje:
Použité hodnoty napětí a smykových sil
Maximální napětí a smyk
Max kombinované napětí a smyku
Zda jsou v pořádku detaily (okrajové vzdálenosti, mezery atd.)
Zda je v pořádku posouzení šroubů
##MISSING IMAGE##
U svarů obsahuje souhrnná tabulka:
Napětí ve svaru a napětí kolmo ke svaru
Smykové napětí rovnoběžné a kolmé na osu svaru
Maximální napěťová kapacita
Zda je posouzení svaru v pořádku
Program také ukazuje schéma napětí, abyste zjistili, kde jsou kritické body.
V pásu karet CBFEM existují různé nástroje, které mohou pomoci při analýze. Funkce Napětí. přetvoření ukazuje schéma vztahu mezi plastickým zatížením a mezemi plastické deformace. Funkce Boulení zobrazuje plochy napětí přípoje pod tlakovým napětím vybraného zatěžovacího stavu.
Funkce reportu
Funkce Seznam materiálu může generovat souhrnné tabulky informací a průřezů. Seznam materiálu může být použit pro výkresy a udává dodavateli informace ohledně množství a vlastností šroubů, desek, kotvících prvků a dalších spojovacích prvků, které jsou zapotřebí pro konstrukci.
Pomocí funkce Report může software generovat zprávu s návrhovými rovnicemi použitými pro analýzu připoje. V závislosti na vašich potřebách můžete zvolit, zda chcete mít report s jediným řádkem výsledků návrhu, podrobnějším na celou stránku nebo podrobnou zprávou s vybranými položkami ze seznamu, jako jsou geometrie, příčné řezy, výkresy posudku napětí, analýza vzpěru, atd. IDEA StatiCa také připravila komentáře k teoretickému pozadí softwaru, k výhodám CBFEM oproti metodě komponent, metodě analýzy a způsobu modelování různých spojovacích prvků (např. desky jsou modelovány jako deska / stěny).
##MISSING IMAGE##
Celkově je IDEA StatiCa Connection technologií, která dokáže přesně a efektivně vypočítat téměř všechny typy ocelových spojů, které si lze představit.
Publikováno 05/07/2017 na http://www.sturdystructural.com/