Idea Statica
14-daagse proefperiode
OndersteuningscentrumVerification examplesLBA van balken met verschillende randvoorwaarden
SteelVerificationsMember

LBA van balken met verschillende randvoorwaarden

Dit artikel is ook beschikbaar in
ENCZDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH

Lineaire bifurcatieanalyse (LBA) van balken op buiging: Invloed van randvoorwaarden en belastingspositie

1. De doelstelling

Het doel van dit artikel is de verificatie van de LBA (lineaire bifurcatieanalyse) module van de IDEA Member applicatie. Balken op buiging worden geanalyseerd en de invloed van verschillende randvoorwaarden en belastingsposities wordt onderzocht. De resulterende elastische kritieke momenten uit IDEA Member worden vergeleken met de elastische kritieke momenten op basis van Bijlage I van EN 1999-1-1 [1]. Een numerieke oplossing uit de LTBeam software [2] wordt eveneens gepresenteerd.

2. Modelbeschrijving

In totaal werden 18 afzonderlijke gevallen geanalyseerd om de LBA-module te verifiëren. Ze hebben allemaal hetzelfde dwarsprofiel IPE 300 en dezelfde staalsoort S 355. Drie verschillende randvoorwaarden werden onderzocht (S – scharnierend, F – ingeklemd, C – uitkragend), elk met twee belastinggevallen (F – puntlast; C – verdeelde last). Drie belastingsposities ten opzichte van het schuifmiddelpunt worden geverifieerd (T – bovenkant, N – neutraal, B – onderkant).

Fig. 1: Verschillende randvoorwaarden en belastinggevallen gebruikt voor verificatie

Alle gevallen worden als volgt aangeduid: "C_F_T", waarbij "C" de randvoorwaarden aangeeft, "F" het belastinggeval en "T" de belastingspositie ten opzichte van het schuifmiddelpunt.

3. Analytische oplossing

De driefactorenformule uit Bijlage I van EN 1999-1-1 [1] wordt gebruikt om het elastische kritieke moment voor kip van de balken te berekenen:

\[ M_{cr} = \mu_{cr} \frac{\pi \sqrt{E I_z G I_t}}{L} \]

\[ \mu_{cr} = \frac{c_1}{k_z} \left [ \sqrt{1+\kappa_{wt}^2 + (C_2 \zeta_g - C_3 \zeta_j)^2} - (C_2 \zeta_g - C_3 \zeta_j) \right ] \]

Bijlage B van ECCS - N° 119 [3] wordt gebruikt om de coëfficiënten C1 en C2 voor de uitkragende balk te berekenen.

Fig. 2: Knikmodi voor de drie verschillende randvoorwaarden

4. Resultaten

Het elastische kritieke moment uit IDEA Member (M) wordt vergeleken met een analytische waarde voor een gewalst dwarsprofiel (EN) en voor de weergave ervan zonder de lijf-flensradii (ENw). Bovendien worden dezelfde twee sets waarden gepresenteerd als uitvoer van de LTBeam software (L, Lw).

Tab. 1: Resulterende elastische kritieke momenten

De resultaten van de LBA zijn conservatief (10–16 %) voor de belastingsposities op de bovenflens. De overige belastingsposities zijn minder conservatief (< 10 %).

Grafiek 1: Waarden van het elastische kritieke moment

Grafiek 2: Vergelijking van het elastische kritieke moment

De licht conservatieve resultaten van IDEA Member worden veroorzaakt door de ontbrekende lijf-flensradii in de schaalweergave van een dwarsprofiel in IDEA Member en de daaruit voortvloeiende lagere torsiestijfheid. Dit wordt bevestigd door de LTBeam software (Lw), evenals de analytische oplossing (ENw).

5. Literatuur en referenties

[1] EN 1999-1-1: Eurocode 9: Ontwerp van aluminiumconstructies - Deel 1-1: Algemene constructieve regels, CEN, 2006.

[2] LTBeam software v. 1.0.11, CTICM, beschikbaar op https://www.cesdb.com/ltbeam.html

[3] Rules for Member Stability in EN 1993-1-1, Background documentation and design guidelines, ECCS - N° 119, 2006.

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Bedrijf

  • About us
  • Partnerships
  • Careers
  • Gepatenteerde technologie voor constructeurs

Bronnen

  • Sample projects
  • Case studies
  • IDEA StatiCa Connection Library
  • Verification books

Juridisch

  • Gebruiksrechtovereenkomst IDEA StatiCa
  • Privacybeleid
  • Terms of Services – IDEA StatiCa Viewer
  • Licenties

Help

  • Contact
  • Ontvang een prijsvoorstel
  • Resellers
  • Downloads
FacebookInstagramLinkedInYouTube

© IDEA StatiCa 2009-2026

Vertrouwd en wereldwijd gebruikt door ingenieurs, fabrikanten & consultants.