Samouczki

Obliczenia konstrukcyjne stalowej belki (EN)

Steel

Member

Buckling

GMNA

MNA

EN (Eurocode)

Ten artykuł jest również dostępny w:

Przetłumaczone przez AI z języka angielskiego

Dowiedz się, jak używać IDEA StatiCa Member do projektowania i sprawdzenia normowego prostej belki stalowej na dwóch podporach z uwzględnieniem możliwych problemów ze statecznością i wyboczeniem.

Nowy projekt

Rozpocznij od uruchomienia IDEA StatiCa i wybrania aplikacji Member (pobierz najnowszą wersję).

Utwórz Nowy projekt (lewy pasek boczny) i wpisz nazwę. Użyj geometrii belki i zastosuj projekt z powiązanymi elementami. Ustaw rozpiętość na 8,0 m, wybierz przekrój HEB 260 dla belki i kliknij Utwórz projekt.

Analizowany element

W tym przykładzie masz tylko jeden analizowany element - AM1, który został utworzony przez szablon.

Elementy powiązane

Cztery elementy powiązane zostały również utworzone automatycznie. Jednak potrzebujemy zachować tylko dwie kolumny. Pozostałe dwie belki ramowe można usunąć, aby sfinalizować układ.

Zaznacz i usuń elementy RM1 oraz RM3.

Obciążenia

Zdefiniuj obciążenie stałe na belce jako Obciążenie liniowe i ustaw jego parametry.

Edytuj wartość obciążenia SGN/LE1 na -20 kN/m w kierunku z działającego na górną półkę.

Połączenia

Aby zdefiniować połączenia, wybierz pozycję CON1, a następnie Edytuj połączenie.

Istnieje kilka sposobów modelowania tego prostego połączenia:

Przy użyciu operacji płyty czołowej
Przy użyciu przykładu z Connection Library

Wyszukamy odpowiedni szablon w Connection Library - wybierz przycisk Zaproponuj.

Przewiń bibliotekę w dół i znajdź ten projekt:

Zmień parametry szablonu parametrycznego: 2 górne rzędy, 2 dolne rzędy, rozstaw kolumny śrub 160 mm, pierwszy rząd, rozstaw śrub i odległość krawędziowa śrub - wszystkie 50 mm. Typ i rozmiar śruby M16 8.8. Odznacz opcję usztywnienia.

Zapisz i zamknij projekt połączenia i wróć do projektu Member.

Aby zaprojektować drugie połączenie, wybierz połączenie CON2 i kliknij Zastosuj, aby skopiować proponowany projekt z połączenia CON1.

Sprawdzenie

Istnieją trzy rodzaje analiz następujących po sobie.

Najpierw uruchom Materiowo nieliniową analizę (MNA). Wybierz zakładkę Sprawdzenie, MNA i kliknij Oblicz.

Możesz wizualnie sprawdzić rozkład naprężeń na belce, klikając przycisk Naprężenia na górnej wstążce i wybierając Siatka, Odkształcona, aby wyświetlić odkształcony kształt.

Drugim krokiem jest wykonanie Liniowej analizy wyboczeniowej (LBA) i kliknięcie Oblicz.

Przejrzyj różne postacie wyboczenia w wierszach tabeli LBA w wynikach.

Jak widać, pierwsze dwa współczynniki wyboczenia są mniejsze niż 15, dlatego w tym przypadku należy przeprowadzić Geometrycznie i materiowo nieliniową analizę z imperfekcjami (GMNIA). Więcej informacji można znaleźć w Podstawach teoretycznych.

Dla GMNIA należy ustawić imperfekcje (amplitudy początkowych imperfekcji geometrycznych).

Wprowadzamy wartości 0,5 x L/300 = 0,5 x 8000 mm/300 = 13 mm.

Uruchom obliczenia Geometrycznie i materiowo nieliniowej analizy z imperfekcjami (GMNIA), wybierając GMNIA i klikając Oblicz.

Wyniki pokazują, że wymiary elementu są wystarczające nawet przy początkowych imperfekcjach i przechodzi on sprawdzenia normowe, uwzględniając również ryzyko utraty stateczności.