Zkušební výrobek Požární odolnost - automatický výpočet teploty
Posouzení požární odolnosti je založeno na výpočtu teploty inkrementální metodou podle EN 1993-1-2 - 4.2.5. Inženýři již nemusí provádět výpočty teploty sami nebo se spoléhat na další ruční řešení, jako jsou tabulky.
Ocel | Připojení |
Člen | |
Beton | Detail |
Beton | |
Bezplatně | Divák |
Kontrolní robot |
Zde začíná obsah
Titulek
chkcjnv ,jd
ASD,VBA-VBWRV SD,-badsk.,
Seznam obsahu
- Šroubové spoje
- Svařované spoje
- Cokoliv
Šrouby a svary jsou nejobtížnějšími prvky při návrhu ocelových spojů. Excelové tabulky velmi často zjednodušují jejich výpočet. Jejich modelování v obecných MKP programech je komplikované, protože tyto programy nenabízejí předdefinované sady prvků. Proto byla metoda CBFEM vyvinuta a implementována do IDEA StatiCa.
Model šroubu podle CBFEM
IDEA StatiCa má ve svém řešiči unikátní metodu, komponentovou metodu konečných prvků (CBFEM). Model šroubu použitý v CBFEM je popsán a ověřen podle několika norem pro posouzení ocelových konstrukcí. Zatěžovací odpor a deformační kapacita jsou také porovnány s hlavními experimentálními výzkumnými programy.
V metodě konečných prvků založené na komponentách (CBFEM) je šroub se svým chováním v tahu, smyku a ložisku komponentou popsanou závislými nelineárními pružinami. Šroub v tahu je popsán pružinou s její osovou počáteční tuhostí, návrhovou únosností, inicializací tečení a deformační kapacitou. Pro inicializaci meze a deformační kapacity se předpokládá, že k plastické deformaci dochází pouze v závitové části dříku šroubu.
V našich teoretických základech najdete více informací o tom, jak metoda CBFEM popisuje a ověřuje šrouby. Pokud se chcete dozvědět něco více o CBFEM obecně, úplný Obecný teoretický základ je rozhodně tím nejlepším místem, kde začít.
Šrouby podle konstrukčních norem
Podívejme se, jak CBFEM přistupuje ke šroubům z pohledu jednotlivých návrhových norem. IDEA StatiCa zatím podporuje osm návrhových norem, kde se řeší návrh a/nebo rozkreslování šroubů a předpjatých šroubů.
Posudek šroubů a předpjatých šroubů podle Eurokódu
Počáteční tuhost a návrhová únosnost šroubů ve smyku se v CBFEM modelují podle čl. 3.6 a 6.3.2 v EN 1993-1-8. Pružina představující ložisko a tah má bilineární silově-deformační chování s počáteční tuhostí a návrhovou únosností podle čl. 3.6 a 6.3.2 v EN 1993-1-8.
Prověření
Kontroly šroubů se provádějí, pokud je tato možnost vybrána v nastavení normy. Kontrolují se rozměry od středu šroubu k okrajům desky a mezi šrouby. Vzdálenost od okraje e = 1,2 a vzdálenost mezi šrouby p = 2,2 jsou doporučeny v tabulce 3.3 normy EN 1993-1-8. Uživatelé mohou upravit obě hodnoty v nastavení kódu.
Posudek šroubů a předpjatých šroubů podle AISC
Síly ve šroubech se stanoví metodou konečných prvků. Tahové síly zahrnují páčidla. Únosnost šroubů se posuzuje podle AISC 360 - kapitola J3.
Prověření
Kontroluje se minimální vzdálenost mezi šrouby a vzdálenost od středu šroubu k hraně připojeného dílu. Minimální vzdálenost 2,66 krát (lze upravit v nastavení normy) jmenovitý průměr šroubu mezi středy šroubů se kontroluje podle AISC 360-16 – J.3.3. Minimální vzdálenost od středu šroubu k okraji spojovaného dílu se posuzuje podle AISC 360-16 – J.3.4; hodnoty jsou uvedeny v tabulkách J3.4 a J3.4M.
Kontrola šroubů a předpjatých šroubů podle jiných norem
- Kontrola šroubů a předpjatých šroubů podle CISC (Kanada)
- Posudek šroubů a předpjatých šroubů podle čínské normy (GB)
- Posudek šroubů podle hongkongské normy (HKG)
- Posudek předpjatých šroubů podle IS 800 (Indie)
- Posudek šroubů a předepjatých šroubů podle SP (Rusko)
- Posudek šroubů a předpjatých šroubů podle AS (Austrálie)
Detaily šroubů
Jak nastavit vzdálenosti
Vzdálenosti od okrajů použité pro únosnost šroubů musí být relevantní pro obecné geometrie desek, desky s otvory, výřezy atd.
Algoritmus přečte skutečný směr výsledného vektoru smykové síly v daném šroubu a poté vypočítá vzdálenosti potřebné pro posudek ložiska.
Vzdálenosti na konci (e 1) a na okraji (e2) se určí rozdělením obrysu desky na tři segmenty. Koncový segment je označen rozsahem 60° ve směru vektoru síly. Okrajové segmenty jsou definovány dvěma rozsahy 65° kolmými na vektor síly. Nejkratší vzdálenost od šroubu k příslušnému segmentu se pak bere jako konec nebo vzdálenost od okraje.
Existuje několik možností, jak zacházet se svary v numerických modelech. Velké deformace činí mechanickou analýzu složitější a je možné použít různé popisy sítě, různé kinetické a kinematické proměnné a konstitutivní modely. Obecně se používají různé typy geometrických 2D a 3D modelů, a tedy konečných prvků, které jsou použitelné pro různé úrovně přesnosti. Nejčastěji používaným materiálovým modelem je běžný model plasticity nezávislý na rychlosti založený na kritériu plasticity von Mises. Jsou popsány dva přístupy, které se používají pro svary. Zbytková napětí a deformace způsobené svařováním se v návrhovém modelu nezohledňují.
Zatížení je přenášeno přes silově-deformační vazby založené na Lagrangeově formulaci na protilehlou desku. Spojení se nazývá vícebodové omezení (MPC) a propojuje uzly konečných prvků jedné hrany desky s druhým. Uzly konečných prvků nejsou připojeny přímo. Výhodou tohoto přístupu je možnost spojovat sítě s různou hustotou. Vazba umožňuje modelovat střednicovou plochu připojených desek s odsazením, které respektuje skutečnou konfiguraci svaru a tloušťku hrdla. Rozložení zatížení ve svaru je odvozeno z MPC, napětí se tedy počítají v průřezu hrdla. To je důležité pro rozložení napětí v plechu pod svarem a pro modelování T-profilů.
Plastická redistribuce napětí ve svarech
Model pouze s vícebodovými vazbami nerespektuje tuhost svaru a rozložení napětí je konzervativní. Vrcholy napětí, které se objevují na konci hran plechu, v rozích a zaoblení, určují únosnost po celé délce svaru. Aby se tento efekt eliminoval, je mezi desky přidán speciální elastoplastický prvek. Prvek respektuje tloušťku, polohu a orientaci hrdla svaru. Vloženo je ekvivalentní svarové těleso s odpovídajícími rozměry svaru. Použije se nelineární materiálová analýza a určí se elastoplastické chování v ekvivalentním svarovém tělese. Stav plasticity je řízen napětími v průřezu hrdla svaru. Špičky napětí jsou redistribuovány podél delší části délky svaru.
Elastoplastický model svarů poskytuje skutečné hodnoty napětí a není třeba napětí průměrovat ani interpolovat. Vypočtené hodnoty na nejvíce namáhaném prvku svaru se použijí přímo pro kontrolu svarového prvku. Tímto způsobem není třeba snižovat odpor víceorientovaných svarů, svarů na nevyztužené příruby nebo dlouhých svarů.
Vazba mezi prvkem svaru a uzly sítě
Obecné svary lze při použití redistribuce plastů nastavit jako spojité, částečné a přerušované. Průběžné svary jsou po celé délce hrany, částečné umožňují uživatelům nastavit odsazení z obou stran hrany a přerušované svary lze dodatečně nastavit s nastavenou délkou a mezerou.