Încărcare cu momentul capabil al grinzii (EN)

1 Proiect nou

Porniți programul IDEA StatiCa (download the newest version)și deschideți fișierul proiect sursă ( source project file). Proiectarea articulației este terminată și este pregătită pentru analiza de efort / deformare

2 Calcul și verificare

Porniți analiza efort / deformare prin butonul Calculați (Calculate) din meniul superior. Modelul de analiză este generat automat, calculul este efectuat și puteți vedea rezultatele generale ale verificării în colțul din stânga sus al ecranului

Puteți vedea că, pe baza analizei efort / deformare, articulația este bine proiectată și a trecut toate verificările.

Pentru a păstra aceste rezultate, copiați acest element de proiect.

3 Verificarea capacității portante

În noul articol de proiect (CON2), schimbați tipul de analiză în CD – Capacity design. 

Elementul disipativ trebuie selectat. Poate fi adăugat prin comanda din meniul de sus sau făcând clic dreapta pe mouse în meniul derulant de pe imagine

Un element sau o placă în care se așteaptă să apară o articulație plastică trebuie aleasă ca element disipativ. Factorul de rezistență excesivă al materialului și factorul de întărire la deformare se aplică articolului ales. În acest exemplu, selectați profilul IPE360 ca element disipativ și confirmați selecția cu tasta de spațiu / tasta enter / clic dreapta.

În proprietățile Members, parametrii IPE360 trebuie reglați: Setați tipul de model la N-Vz-My, deoarece conexiunea poate rezista momentului de încovoiere numai în plan vertical și îndoirea în jurul axei fasciculului minor trebuie restricționată.

Rotiți parametrul Forces in în Poziție (Position), deoarece atunci se poate defini poziția forței de acțiune exacte. Poziția balamalei din plastic este similară cu poziția forței de acțiune: X = 365 mm.

Cum se cunoaște poziția corectă a articulației plastice? Inginerul trebuie să decidă unde va avea loc. De obicei, articulației plastică este determinată pe grindă. În acest exemplu, va apărea chiar în spatele feței ultimului rigidizator. Este util să citiți poziția din aplicație (wireframe view).

În etapa următoare, trebuie definite efectele de încărcare. Sarcinile pentru analiza seismică sunt dependente de cod (factorul de rezistență excesivă a materialului, factorul de întărire a deformării) și influențate și de rezistența la curgere, caracteristica geometrică a secțiunii transversale etc.

Sarcinile pentru acest exemplu au fost calculate prin această procedură:

\[M_{\textrm{Ed}} = \gamma_{\textrm{sh}} \cdot f_{\textrm{y,ov}} \cdot W_{\textrm{p}l} = 1.2 \cdot 447.75 \cdot 10^6 \cdot 1.0218 \cdot 10^{-3} = 544.12 \, \textrm{kNm} \]

\( \gamma_{\textrm{sh}} = 1.2 \) 

\( f_\textrm{y} = 355 \, \textrm{MPa} \)

\( f_{\textrm{y,ov}} = f_\textrm{y} \cdot \gamma_{\textrm{ov}} = 355 \cdot 1.25 = 443.75\, \textrm{MPa} \)

\( \gamma_{\textrm{ov}} = 1.25 \) 

\( W_{\textrm{pl,IPE360}} = 1.0218 \cdot 10^6 \, \textrm{mm}^3 \)

\[ V_{\textrm{Ed}} = \frac{2 \cdot M_{\textrm{Ed}}}{L_{h}} = 2 \cdot \frac{544.12}{7.32} = 148.67 \, \textrm{kN} \]

\(L_{h} = 7.32 \, \textrm{m} \, -\) distanța dintre articulația plastică de pe grindă

Adăugați forța de forfecare calculată și momentul de încovoiere ca un nou efect de încărcare (LE).

Forța de forfecare și momentul de încovoiere trebuie să aibă semne adecvate, astfel încât momentul de încovoiere să scadă pe grindă în direcția îndepărtată de nod.

Copiați acest LE și modificați orientarea forțelor de acțiune astfel încât al doilea LE să acționeze în direcția opusă.

Acum analiza capacității poate fi pornită prin comanda Calculate.

Din rezultate puteți vedea că articulația nu a trecut verificarea. Sunt necesare unele modificări ale modelului.

Măriți grosimea plăcii finale la 25 mm pentru a preveni prăbușirea acesteia.

Pentru a crește capacitatea de încărcare a coloanei, adăugați o placa de rigidizare (add Stiffening plate manufacturing operation).

Placa de rigidizare este sudat prin suduri la capătul coloanei, sudura la flanșe trebuie definită, de asemenea.

Patru suduri trebuie adăugate pentru sudarea placilor de pe ambele părți ale coloanei la ambele flanșe.

Rigidizările de pe banda coloanei trebuie tăiate și sudate la dublatori prin operația de fabricare Cut of the plate .

Repetați tăierea plăcii pentru a conecta toți cei patru rigidizatori la dublatori.

Toate acțiunile de proiectare sunt efectuate acum, rulați Calculați în meniul Verificare. Puteți vedea că toate componentele (cum ar fi sudurile și șuruburile) au trecut verificarea codului. Articulația plastică a plăcilor cu elemente disipative nu influențează rezultatele generale. 

Apariția articulației plastice poate fi explorată în Deformare plastica.

Articulația plastică a apărut în locul așteptat și această îmbinare a trecut verificările cerute de proiectarea capacității.

Pentru o mai bună înțelegere a rezultatelor, consultați Theoretical Background.

4 Raport

În cele din urmă, puteți examina Raportul. IDEA StatiCa oferă un raport complet personalizabil pentru imprimare sau salvare într-un format editabil.

Ați efectuat o verificare a proiectării capacității unei îmbinări structurale din oțel conform Eurocodului (EN).