FAQ

Proč je v diagramu materiálu použit 5% limit pro AISC

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

V IDEA StatiCa jsou všechny plechy jako například příruby, výztuhy, žebra, pásnice a stojiny profilů modelovány pomocí sítě konečných prvků. Chování materiálu vychází z kritéria von Misese. Předpokládá se, že je pružný před dosažením meze tažnosti, tj. Kritérium konečného mezního stavu pro oblasti, které nejsou náchylné k boulení, dosahuje limitní hodnoty membránového napětí. Limitní hodnota 5% je doporučena v normě Eurocode (EN1993-1-5 C C8 odstavec 1)

ANSI / AISC 360-16 používá jiný přístup. V kapitole B - Design requirements existuje článek: "Connection Strength. Pevnost spoje odpovídá maximálnímu momentu, který je schopen přenést, Mn, jak je znázorněno na obrázku C-B3.2. Pevnost spoje může být určena na základě modelu mezního stavu přípoje nebo fyzikálních testů. Pokud odezva momentové rotace nevykazuje špičkové zatížení, pak lze pevnost brát v okamžiku při rotaci 0,02 rad (Hsieh a Deierlein, 1991, Leon a kol., 1996). "

Čísla jsou převzata z ANSI / AISC 360-16, Pozn. B3, str. 332, 333.

Uvádíme příklad svařovaného připoje v IDEA StatiCa:

Návrhová ohybová odolnost tohoto spoje podle tohoto článku v AISC 360 je určena jako ohybový moment při rotaci 20 mrad (MRd = 408,5 kip-in). Tato odolnost se téměř rovná odolnosti v ohybu stanovenému omezením plastické deformace na 5%, jak navrhuje EN 1993-1-5 (MRd = 402,5 kip-in).

Jiný příklad šroubového připoje vykazuje podobné výsledky:

Opět, odpor stanovený rotací 20 mrad (MRd = 372 kip-in) se těsně shoduje s odporem stanoveným omezením plastické deformace na 5% (MRd = 374,7 kip-in).

Závěr

ANSI / AISC 360 přenechává modelování konečných prvků (viz Příloha 1 - Design by advanced analysis a kapitola B - Design requirements - 4. Design of connections and supports – Structural analysis) inženýrskému úsudku. Použití diagramu s bilineárním elasticko plastickým materiálem pro ocelové desky a omezení plastické deformace je jednoduchý a rozumný přístup umožňující vyřešit všechny typy obecně zatížených přípojů. Výsledky se shodují s přístupem navrhovaným speciálně v ANSI / AISC 360.

Limit plastické deformace může být upraven v nastavení Normy, ověřovací studie byly ale provedeny s doporučenou hodnotou 5%. Hodnota má obecně malý vliv na odolnost spoje. Rozdíl v odporu ohybového momentu mezi 2% mezní deformací a 10% mezní deformací je v druhém příkladu šroubovaného spojení pouze 7%.

Reference

ANSI/AISC 360-16 (2016), An American National Standard – Specification for Structural Steel Buildings, AISC, Chicago, 676 p.

EN1993-1-5 (2006), Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-5: General rules - Plated structural elements, CEN, Brussels, 53 p.

Hsieh, S.H. and Deierlein, G.G. (1991), “Nonlinear Analysis of Three-Dimensional Steel Frames with Semi-Rigid Connections,” Computers and Structures, Elsevier, Vol. 41, No. 5, pp. 995–1,009.

Leon, R.T. (1994), “Composite Semi-Rigid Construction,” Engineering Journal, AISC, Vol. 31. No. 2, pp. 57–67.