Ellenőrzések

Kifordulás nyitott keresztmetszetű szerkezeti elemeknél oldalsó és csavaró kényszerfeltételekkel

Steel

Member

EN (Eurocode)

Buckling

Ez a cikk más nyelveken is elérhető:

Angol nyelvről mesterséges intelligencia fordította

A kifordulás (LBA) ellenállása gyakran meghatározó a nyitott keresztmetszetű gerendák méretezésénél. Ez jelentősen növelhető a padló vagy tető által biztosított kényszerfeltételek figyelembevételével, amelyet jellemzően szendvicspanel biztosít. Az LBA ellenállást IPE-szelvényű és hidegen hajlított C-szelvényű gerendán hasonlítják össze.

A betonpadló, ha nyírócsapokkal kapcsolódik a gerendákhoz, hatékonyan gátolja ezek kifordulását. A trapézlemez vagy szendvicspanel, amelyet jellemzően önfúró csavarokkal rögzítenek, nem rendelkezik elegendő szilárdsággal és merevsége sem elegendő a kifordulás teljes megakadályozásához. Azonban bizonyos mértékig segíthetnek. Az oldalsó kifordulási kényszerfeltétel alkalmazásának módját ez a cikk ismerteti.

Ebben az ETH Zürich szerzői által készített alapos tanulmányban három szoftver lineáris kihajláselemzési eredményeit hasonlítják össze: LTBeam, Abaqus és IDEA StatiCa Member. A különbségeket megvitatják és magyarázzák. Ezenkívül két szoftver – az Abaqus és az IDEA StatiCa Member – geometriailag és anyagilag nemlineáris, tökéletlenségeket figyelembe vevő elemzésének eredményeit is összehasonlítják. Az LTBeam nem rendelkezik ezzel a funkcióval.

Két keresztmetszetet vizsgálnak:

IPE 240
CFC265x65

A felső övnél háromféle kényszerfeltételt vizsgálnak:

Oldalsó (nyírási) kényszerfeltétel
Csavaró kényszerfeltétel
Oldalsó és csavaró kényszerfeltétel kombinációja

Kétféle terhelést vesznek figyelembe:

Egyenletesen elosztott terhelés
Erő a nyílás közepén

Kétféle peremfeltétel:

Befogott
Csuklós

Következtetések

A lineáris kihajláselemzési (LBA) szimulációk mindhárom szoftvernél jó egyezést mutatnak alacsony kényszerfeltétel-értékek esetén; azonban magasabb kényszerfeltétel-értékeknél az LTBeam eltér. Ennek oka egy jelentős egyszerűsítés: az LTBeam 1D elemet alkalmazó keresztmetszete nem tud deformálódni. Az IDEA StatiCa Member és az Abaqus jó egyezést mutat a kritikus kihajlási tényezőben.
A tökéletlenségeket figyelembe vevő geometriailag és anyagilag nemlineáris elemzés (GMNIA) szintén jó egyezést mutat az IDEA StatiCa Member és az Abaqus között (legfeljebb 5%-os eltéréssel).

A teljes jelentés csatolva van.

Szerző: Andreas Müller M.Sc.

Felelős kutató: Prof. Dr. techn. Andreas Taras

ETH Zürich, Szerkezeti Mérnöki Intézet (IBK)