Stężenia z połączeniami z jednostronną blachą węzłową
Raport przedstawia metodykę pracy w IDEA StatiCa Member i porównuje wyniki z dziesiątkami eksperymentów fizycznych w celu oceny wykonalności, dokładności i bezpieczeństwa tej metodyki.
W pierwszej kolejności modele utworzone w Abaqus z tymi samymi amplitudami imperfekcji są porównywane, aby wykazać, że IDEA StatiCa Member i Abaqus dają niemal identyczne wyniki. Następnie opisano proponowaną metodykę projektowania podmodelu składającego się z ściskanego elementu i dwóch jego jednostronnych połączeń z blachą węzłową. Zastosowano geometrycznie i materiałowo nieliniową analizę z imperfekcjami (GMNIA), a dobór imperfekcji odgrywa kluczową rolę. Łącznie należy przeprowadzić cztery analizy z dwoma postaciami imperfekcji: (i) symetryczną globalną postacią elementu, (ii) asymetryczną postacią blachy węzłowej, oraz dwoma amplitudami imperfekcji: (i) ze znakiem plus, (ii) ze znakiem minus.
| Graniczna imperfekcja słupa | Graniczna imperfekcja blachy węzłowej | |
| Maksimum | \(e_{c,max} = \alpha L_c / 150\) | \(e_{g,max} = L_g/50 \) |
| Minimum | \(e_{c,min}=L_c/1000\) | \(e_{g,min}=L_g/100 \) |
Trzy zestawy eksperymentów oraz dodatkowa symulacja numeryczna z literatury zostały wykorzystane do określenia dokładności i bezpieczeństwa proponowanej metodyki.
Najważniejsze informacje:
- Przedstawiono zalecenia dotyczące doboru postaci i amplitud imperfekcji dla podmodelu składającego się z ściskanego elementu z jednostronnym połączeniem z blachą węzłową.
- Preferowane jest bezpieczeństwo i łatwość użytkowania, a schemat blokowy został podany.
Wnioski:
- IDEA StatiCa Member daje bardzo podobne wyniki do Abaqus (różnica co najwyżej ±3%).
- Geometrycznie i materiałowo nieliniowa analiza z imperfekcjami (GMNIA) zapewnia bezpieczne prognozy nośności przy proponowanej metodyce. Dla dziesiątek eksperymentów osiągnięto co najwyżej 2% przeszacowania.
Pełny raport jest załączony.
Autorzy: Dr Andreas Müller M.Sc., Morena Giulieri, M.Sc.
Odpowiedzialny badacz: Prof. Dr. techn. Andreas Taras
ETH Zurich, Institute of Structural Engineering (IBK)
Załączone pliki do pobrania
- WP2-Report - Final.pdf (PDF, 1,7 MB)