Tiêu chuẩn thiết kế quy định rằng có thể sử dụng phân tích bậc nhất cho kết cấu nếu có thể bỏ qua sự gia tăng của các nội lực hoặc mô men liên quan, hoặc bất kỳ thay đổi nào khác trong ứng xử của kết cấu do biến dạng gây ra.
Để đánh giá liệu có thể bỏ qua sự gia tăng này hay không, có thể sử dụng hệ số oằn tới hạn αcr cho mục đích này. Chúng ta có thể bỏ qua oằn tổng thể đối với các cấu kiện (bao gồm cả liên kết) trong trường hợp hệ số oằn lớn hơn 15 (đối với thiết kế dẻo) hoặc lớn hơn 10 (trong trường hợp ứng suất trên các bản thép nằm trên nhánh đàn hồi).
Oằn cục bộ áp dụng cho từng bản thép riêng lẻ (sườn tăng cứng, bụng cột), và các hệ số oằn giới hạn tương ứng được thiết lập theo tiêu chuẩn thiết kế và các thí nghiệm nghiên cứu. Ảnh hưởng của oằn cục bộ được xem là có thể bỏ qua khi hệ số oằn:
- ≥ 2 - đối với bản được tựa bốn cạnh
- ≥ 3 - đối với bản được tựa ba cạnh
- ≥ 4 - đối với bản được tựa hai cạnh (kề nhau)
- ≥ 15 - đối với bản được tựa hai cạnh (đối diện nhau)
Trong video, bạn có thể thấy các dạng oằn khác nhau và cách xử lý chúng, có xét đến các hệ số oằn và dạng oằn.
Để hiểu đầy đủ hơn về những dạng oằn có thể xảy ra trong cấu kiện được phân tích, hãy xem bài viết của chúng tôi về Phân tích oằn tuyến tính (LBA).
Đánh giá kết quả phân tích oằn trong các trường hợp cụ thể như thế nào?
Trước hết, chúng ta phải xác định hệ số khuếch đại lực nhỏ nhất để đạt đến oằn tới hạn đàn hồi, αcr bằng phân tích oằn. IDEA StatiCa cung cấp các hệ số oằn trong các bảng kết quả và dạng oằn tương ứng với từng hệ số có thể được hiển thị trong chế độ xem 3D.
Giá trị giới hạn cho phân tích tổng thể có thể tìm thấy trong EN 1993-1-1:2005 Điều 5.2.1.
Ví dụ 1
Trong ví dụ đầu tiên, lực nén tác dụng lên dầm được nối bằng bản mã liên kết.
Kết quả từ phép tính tuyến tính hình học được đưa ra và hệ số đầu tiên là 8,76. Theo EN 1993-1-1:2005 Điều 5.2.1, giá trị giới hạn là 15 vì nút liên kết này có vai trò quan trọng đối với sự ổn định của chính dầm, và kết luận là liên kết không đạt yêu cầu phân tích oằn. Chưa kể bản mã liên kết một phía này nguy hiểm trong hệ giằng này ở cấu hình chịu nén.
Đọc thêm tại đây về cách tính khả năng chịu oằn của bản mã nút.
Ví dụ 2
Mặt khác, đối với hầu hết các bản thép trong liên kết, có thể xảy ra oằn cục bộ và giá trị lớn nhất của hệ số oằn tới hạn, αcr, cần phân tích kỹ lưỡng thường nhỏ hơn. Đã được kiểm chứng rằng đối với sườn tăng cứng và bản bụng cột chịu lực cắt, không cần xét đến oằn nếu hệ số oằn tới hạn lớn hơn 3.
Chúng ta phải xác định giá trị giới hạn phù hợp cho từng thành phần và đưa ra quyết định. Ví dụ này cho thấy dạng oằn đầu tiên là của một sườn tăng cứng với hệ số αcr = 8,76 >> 3. Trong ví dụ này, dạng oằn đầu tiên không nguy hiểm.
Khi thực hiện phân tích oằn và xử lý kết quả, cần có sự đánh giá của kỹ sư. Vấn đề là khi nào sử dụng giới hạn tổng thể hay cục bộ của hệ số oằn tới hạn, và để có câu trả lời đúng, kiến thức về sơ đồ hình học và hệ kết cấu của kết cấu được thiết kế là rất quan trọng. Mặc dù IDEA StatiCa có khả năng cung cấp dạng oằn và hệ số tới hạn của bất kỳ bộ phận nào của nút liên kết, chương trình không cung cấp chức năng kiểm tra tiêu chuẩn về oằn theo tiêu chuẩn thiết kế.
Khi kết quả dạng oằn cho ra các giá trị âm, điều đó không có nghĩa là phép tính không thành công hoặc kết quả không chính xác. Chính xác điều gì xảy ra trong những trường hợp này được giải thích trong bài viết cơ sở tri thức này.
Một ví dụ thực tế về việc đánh giá phân tích oằn cấu kiện đã được trình bày trong video webinar này:
Cơ sở lý thuyết
Để hiểu sâu hơn về vấn đề oằn và giải pháp của IDEA StatiCa, hãy đọc các thông tin cơ bản về phân tích oằn trong các bài viết Cơ sở lý thuyết của chúng tôi.
IDEA StatiCa Connection - Thiết kế kết cấu liên kết thép
IDEA StatiCa Member - Ổn định cấu kiện
Hướng dẫn
Chúng tôi đã xây dựng các hướng dẫn từng bước để thiết lập mô hình và chạy phân tích. Bạn có thể tìm các liên kết đến hướng dẫn bên dưới:
Thiết kế kết cấu dầm ngang thép chịu ảnh hưởng của oằn xoắn ngang (EN)
Thiết kế kết cấu và kiểm tra tiêu chuẩn khung thép (EN)
Phân tích oằn của liên kết thép (EN)
Hãy dùng thử phiên bản IDEA StatiCa mới nhất ngay hôm nay
Trải nghiệm đầy đủ tính năng trong 14 ngày, hoàn toàn miễn phí.
Hãy dùng thử IDEA StatiCa miễn phí
