De norm stelt dat een eerste-orde analyse voor de constructie mag worden gebruikt als de toename van de relevante snedekrachten of momenten, of een andere verandering van het constructieve gedrag door vervormingen, verwaarloosd kan worden.
Om te beoordelen of deze toename wel of niet verwaarloosd kan worden, kan de kritieke knikfactor αcr worden gebruikt. De globale knik van staven (inclusief de verbinding) mag worden verwaarloosd als de knikfactor groter is dan 15 (bij plastisch ontwerp) of groter dan 10 (als de spanning in de platen zich op de elastische tak bevindt).
Lokale knik heeft betrekking op afzonderlijke platen (verstijvers, kolomlijf). De bijbehorende grenswaarden voor de knikfactor zijn vastgesteld op basis van normen en onderzoeksexperimenten. De effecten van lokale knik zijn verwaarloosbaar wanneer de knikfactor als volgt is:
- ≥ 2 - bij een vierzijdig ondersteunde plaat
- ≥ 3 - bij een driezijdig ondersteunde plaat
- ≥ 4 - bij een tweezijdig (aangrenzend) ondersteunde plaat
- ≥ 15 - bij een tweezijdig (tegenover elkaar) ondersteunde plaat
In de video ziet u de verschillende soorten knik en hoe u hiermee omgaat, rekening houdend met de knikfactoren en knikvormen.
Voor een uitgebreidere uitleg over welke soorten knik we in de geanalyseerde staaf kunnen verwachten, raadpleegt u ons artikel over Lineaire knikanalyse (LBA).
Hoe beoordeelt u de knikresultaten in specifieke gevallen?
Allereerst moeten we met een knikanalyse de minimale krachtvermenigvuldiger bepalen om de elastische kritieke knik te bereiken, αcr. IDEA StatiCa geeft de knikfactoren weer in resultaattabellen en de knikvormen voor elke factor kunnen in een 3D-weergave worden getoond.
De grenswaarde voor globale analyse is te vinden in EN 1993-1-1:2005 art. 5.2.1.
Voorbeeld 1
In het eerste voorbeeld wordt de drukkracht aangebracht op de ligger die is verbonden met een verbindingsplaat.
De resultaten van de geometrisch lineaire berekening zijn weergegeven en de eerste factor is 8,76. Volgens EN 1993-1-1:2005 art. 5.2.1 is de grenswaarde 15, omdat deze verbinding bepalend is voor de stabiliteit van de ligger zelf. De conclusie is dat de verbinding de knikanalyse niet doorstaat. Bovendien is deze eenzijdige verbindingsplaat gevaarlijk in dit windverband bij drukbelasting.
Lees hier verder over het berekenen van de knikweerstand van een schetsplaat.
Voorbeeld 2
Bij de meeste platen in verbindingen kan daarentegen lokale knik optreden. De maximale waarde van de kritieke knikfactor αcr waarvoor een grondige analyse nodig is, is dan meestal kleiner. Het is aangetoond dat voor verstijvers en een kolomlijfpaneel op afschuiving geen rekening hoeft te worden gehouden met knik als de kritieke knikfactor groter is dan 3.
We moeten voor elk onderdeel de juiste grenswaarde bepalen en een beslissing nemen. Dit voorbeeld toont dat de eerste knikvorm die van een verstijver is, met factor αcr = 8,76 >> 3. In dit voorbeeld is deze eerste knikvorm niet gevaarlijk.
Bij het uitvoeren van de knikanalyse en het beoordelen van de resultaten is ingenieursoordeel nodig. De vraag is wanneer globale of lokale grenswaarden van de kritieke knikfactor moeten worden gebruikt. Voor het juiste antwoord is kennis van de topologie en het constructieve systeem van de ontworpen constructie essentieel. IDEA StatiCa kan weliswaar de knikvormen en de kritieke factor van elk onderdeel van de verbinding leveren, maar voert geen normtoetsing op knik conform de norm uit.
Wanneer de resultaten van de knikvormen negatieve waarden geven, betekent dat niet dat de berekening is mislukt of dat het resultaat onjuist is. Wat er in deze gevallen precies gebeurt, wordt uitgelegd in dit artikel in de kennisbank.
Een praktisch voorbeeld van de beoordeling van een knikanalyse van een staaf werd gepresenteerd in deze webinarvideo:
Theoretische achtergrond
Voor een beter begrip van het onderwerp knik en de oplossing van IDEA StatiCa leest u de belangrijkste informatie over knikanalyse in onze artikelen over de theoretische achtergrond.
IDEA StatiCa Connection - Constructief ontwerp van staalverbindingen
IDEA StatiCa Member - Staafstabiliteit
Tutorials
We hebben stapsgewijze tutorials gemaakt om het model op te zetten en de analyse uit te voeren. Hieronder vindt u de links ernaartoe:
Constructief ontwerp van een stalen dwarsligger onderhevig aan kip (EN)
Constructief ontwerp en normtoetsing van een stalen raamwerk (EN)
Knikanalyse van een staalverbinding (EN)
Neem de nieuwste versie van IDEA StatiCa vandaag nog een proefrit
Krijg 14 dagen volledige toegang, helemaal gratis.
Probeer IDEA StatiCa gratis uit
