1 Dự án mới
Khởi động IDEA StatiCa (tải xuống phiên bản mới nhất) và tải xuống rồi mở tệp dự án nguồn. Thiết kế nút liên kết đã hoàn chỉnh và được chuẩn bị cho phân tích Ứng suất/Biến dạng tiêu chuẩn.
Lưu ý: Các thiết kế liên kết chịu động đất khác có thể được tìm thấy trong bộ mẫu Seismic trong cột Define Geometry trong trình hướng dẫn liên kết kể từ phiên bản 25.0.
2 Tính toán và kiểm tra
Bắt đầu phân tích ứng suất/biến dạng bằng nút Calculate trên thanh ribbon. Mô hình phân tích được tạo tự động, tính toán được thực hiện và bạn có thể thấy kết quả kiểm tra tổng thể ở góc trên bên trái của khung cảnh.
Bạn có thể thấy rằng dựa trên phân tích ứng suất/biến dạng, nút liên kết được thiết kế tốt và đã vượt qua tất cả các kiểm tra.
Để giữ lại các kết quả này, hãy sao chép mục dự án này.
3 Kiểm tra năng lực
Trong mục dự án mới (CON2), thay đổi loại phân tích thành CD – Capacity design.
Phải chọn phần tử tiêu tán. Có thể thêm bằng lệnh từ thanh ribbon trên cùng hoặc bằng cách nhấp chuột phải vào cây trong khung cảnh.
Cấu kiện hoặc bản mà khớp dẻo dự kiến sẽ xuất hiện nên được chọn làm phần tử tiêu tán. Hệ số vượt cường độ vật liệu và hệ số hóa bền biến dạng được áp dụng cho phần tử được chọn. Trong ví dụ này, chọn cấu kiện IPE360 làm phần tử tiêu tán và xác nhận lựa chọn bằng phím cách/enter/nhấp chuột phải hoặc sử dụng biểu tượng kiểm tra.
Trong thuộc tính của cấu kiện IPE360, điều chỉnh các thông số:
- Đặt Loại mô hình thành N-Vz-My, vì liên kết chỉ có thể chịu mô men uốn trong mặt phẳng thẳng đứng và uốn quanh trục yếu của dầm phải được ràng buộc. Tìm hiểu thêm tại Cách mô hình hóa liên kết bu lông đơn (Loại mô hình)
- Chuyển thông số Lực tại thành Vị trí, vì khi đó có thể xác định chính xác vị trí lực tác dụng. Vị trí của khớp dẻo tương tự với vị trí của lực tác dụng: X = 365 mm. Tìm hiểu thêm tại Cách xác định vị trí tải trọng đúng (Lực tại)
Làm thế nào để biết vị trí đúng của khớp dẻo? Kỹ sư cần quyết định nơi nó sẽ xuất hiện. Thông thường, khớp dẻo được xác định trên dầm. Trong ví dụ này, nó sẽ xuất hiện ngay phía sau mặt của sườn tăng cứng cuối cùng. Việc đọc vị trí từ ứng dụng (chế độ xem khung dây) rất tiện lợi.
Trong bước tiếp theo, cần xác định hiệu ứng tải trọng. Tải trọng cho phân tích động đất phụ thuộc vào tiêu chuẩn (hệ số vượt cường độ vật liệu, hệ số hóa bền biến dạng) và cũng bị ảnh hưởng bởi giới hạn chảy, đặc trưng hình học của tiết diện, v.v.
Tải trọng cho ví dụ này được tính theo quy trình sau:
\[M_{\textrm{Ed}} = \gamma_{\textrm{sh}} \cdot f_{\textrm{y,ov}} \cdot W_{\textrm{p}l} = 1.2 \cdot 443.75 \cdot 10^6 \cdot 1.0218 \cdot 10^{-3} = 544.12 \, \textrm{kNm} \]
\( \gamma_{\textrm{sh}} = 1.2 \)
\( f_\textrm{y} = 355 \, \textrm{MPa} \)
\( f_{\textrm{y,ov}} = f_\textrm{y} \cdot \gamma_{\textrm{ov}} = 355 \cdot 1.25 = 443.75\, \textrm{MPa} \)
\( \gamma_{\textrm{ov}} = 1.25 \)
\( W_{\textrm{pl,IPE360}} = 1.0218 \cdot 10^6 \, \textrm{mm}^3 \)
\[ V_{\textrm{Ed}} = \frac{2 \cdot M_{\textrm{Ed}}}{L_{h}} = 2 \cdot \frac{544.12}{7.32} = 148.67 \, \textrm{kN} \]
\(L_{h} = 7.32 \, \textrm{m} \, -\) khoảng cách giữa các khớp dẻo trên dầm
Thêm lực cắt và mô men uốn đã tính toán như một Hiệu ứng tải trọng mới (LE).
Lực cắt và mô men uốn phải có dấu phù hợp sao cho mô men uốn giảm dần trên dầm theo hướng ra xa nút.
Sao chép LE này và thay đổi chiều của các lực tác dụng để LE thứ hai sẽ tác dụng theo chiều ngược lại.
Bây giờ có thể bắt đầu phân tích năng lực bằng lệnh Calculate.
Bạn có thể thấy từ kết quả rằng nút liên kết không vượt qua kiểm tra tiêu chuẩn. Cần thực hiện một số thay đổi trong thiết kế.
Tăng chiều dày của bản mã đầu dầm lên 25 mm để ngăn nó bị sụp đổ.
Để tăng khả năng chịu tải của cột, thêm bản tăng cứng vào bụng cột (thêm thao tác gia công Stiffening plate).
Bản tăng cứng được hàn bằng hàn đối đầu vào bụng cột, mối hàn vào các cánh cũng cần được xác định.
Bốn mối hàn còn lại phải được thêm để hàn các bản tăng cứng ở cả hai phía của cột vào cả hai cánh.
Các sườn tăng cứng tại bụng cột cần được cắt và hàn vào các bản tăng cứng bằng thao tác gia công Cắt bản.
Lặp lại thao tác cắt bản để kết nối tất cả bốn sườn tăng cứng với các bản tăng cứng.
Tất cả các thao tác thiết kế đã hoàn thành, chạy Calculate trong tab Check. Bạn có thể thấy rằng tất cả các cấu kiện (như mối hàn và bu lông) đã vượt qua kiểm tra tiêu chuẩn. Biến dạng dẻo của các bản phần tử tiêu tán không ảnh hưởng đến kết quả tổng thể.
Sự xuất hiện của khớp dẻo có thể được khám phá nếu xem Biến dạng dẻo.
Khớp dẻo xuất hiện tại vị trí dự kiến và nút liên kết này đã vượt qua các kiểm tra theo yêu cầu của thiết kế năng lực.
Để hiểu rõ hơn về kết quả, xem Cơ sở lý thuyết.
4 Báo cáo
Cuối cùng, bạn có thể xem lại Báo cáo. IDEA StatiCa cung cấp báo cáo có thể tùy chỉnh hoàn toàn để in ra hoặc lưu ở định dạng có thể chỉnh sửa.
Bạn đã thực hiện kiểm tra thiết kế năng lực cho một nút liên kết thép kết cấu theo Eurocode (EN).
Tìm hiểu cách sử dụng IDEA StatiCa hiệu quả với các khóa học e-learning tự học của chúng tôi
Bắt đầu học
