Projektowanie konstrukcyjne belki stalowej (EN)

Nowy projekt

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

Utwórz Nowy projekt (lewy pasek boczny) i wpisz nazwę. Wybierz geometrię belki oraz projekt z powiązanymi elementami. Ustaw rozpiętość na 8.0 m, wybierz przekrój poprzeczny HEB 260 dla belki i kliknij Create project.

Analizowany element

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

Elementy powiązane

Automatycznie utworzono także cztery elementy powiązane. Potrzebujemy jednak zachować tylko dwie kolumny. Pozostałe dwie belki ramowe można usunąć, aby sfinalizować układ.

Zaznacz i usuń elementy RM1 i RM3.

Obciążenia

Zdefiniuj obciążenie stałe na belce jako Line load i ustaw jego parametry.

Zmień wartość obciążenia ULS/LE1 na -20 kN/m w kierunku z, działającą na górny pas.

Połączenia

Aby zdefiniować połączenia, wybierz element CON1, a następnie Edit connection.

Istnieje więcej sposobów modelowania tego prostego połączenia:

• Za pomocą operacji płyty czołowej (endplate)
• Za pomocą przykładu z Connection Library

Poszukamy odpowiedniego szablonu w Connection Library - wybierz przycisk Propose.

Przewiń bibliotekę i znajdź ten projekt:

Zmień parametry szablonu parametrycznego: 2 górne rzędy, 2 dolne rzędy, rozstaw śrub w kolumnie 160 mm, pierwszy rząd, rozstaw śrub i odległość śrub od krawędzi - 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 Apply, aby skopiować oferowany projekt z połączenia CON1.

Sprawdzenie

Istnieją trzy typy analiz, które następują po sobie.

Najpierw uruchom analizę materiałowo nieliniową (MNA). Wybierz zakładkę Check, MNA i kliknij Calculate.

Możesz wizualnie sprawdzić rozkład naprężeń na belce, klikając przycisk Stress na górnej wstążce i wybierając Mesh, Deformed, aby wyświetlić kształt odkształcony.

Drugim krokiem jest wykonanie liniowej analizy stateczności (LBA) i kliknięcie Calculate. 

Przejrzyj różne postacie wyboczenia w wierszach tabeli LBA w wynikach.

Jak widać, dwa pierwsze współczynniki wyboczenia są mniejsze niż 15, więc w tym przypadku należy przeprowadzić geometrycznie i materiałowo nieliniową analizę z imperfekcjami (GMNIA). Więcej informacji znajdziesz w Theoretical background.

Dla GMNIA musisz 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 materiałowo nieliniowej analizy z imperfekcjami (GMNIA), wybierając GMNIA i klikając Calculate.

Wyniki pokazują, że wymiary elementu są wystarczające nawet przy uwzględnieniu początkowych imperfekcji i element przechodzi sprawdzenia normowe, biorąc pod uwagę również ryzyko utraty stateczności.

Raport

Na koniec przejdź do zakładki Report. IDEA StatiCa oferuje konfigurowalny raport do wydrukowania lub zapisania w formacie edytowalnym.