Příklad je převzat z AISC Design Guide 24 – Příklad 7.1:
Svařovaný přípoj HSS je namáhán osovou tahovou silou v plechu, která je vyvolána diagonálním ztužujícím prvkem. Sloup je namáhán osovou tlakovou silou od stálého a nahodilého zatížení PD = 20,0 kips a PL = 60,0 kips. Určete, zda je přípoj dostačující jako přípoj větve, nebo zda je nutný průběžný plech. Přípoj je posouzen na složku síly v plechu kolmou k ose sloupu, která má dominantní vliv.
Výsledky z Design Guide
Sloup je z oceli ASTM A500 Gr. B a plech z oceli A36.
Dostupná únosnost pro mezní stav plastifikace stěny pásu HSS je:
- 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
- 12,5 kips < 25 kips (ASD)
Posouzení přípoje jako přípoje větve není dostačující.
Plastifikace stěny pásu při uvažování průběžného plechu:
- 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
- 30,4 kips > 25 kips (ASD)
Přípoj bude dostačující.
Jmenovitá únosnost pro mezní stav plastického přetvoření plechu v tahu:
- 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
- 43,1 kips > 25 kips (ASD)
IDEA StatiCa Connection
IDEA StatiCa používá geometricky a materiálově nelineární analýzu pro posouzení styčníků dutých průřezů. Únosnost je stanovena na základě čtyř kritérií:
- dosažení únosnosti jakéhokoli normového posouzení komponenty (svar, šroub apod.)
- dosažení limitu plastického přetvoření 5 % plechů
- ztráta konvergence (tj. porušení boulením)
- dosažení limitu deformace průřezu 3 %
Další informace o analýze styčníků dutých průřezů viz Styčníky prvků s průřezem dutého profilu.
Pro umožnění zatížení sloupu tlakovou silou je použito zatížení v rovnováze.
Výsledky jsou následující:
Přetížením styčníku a použitím funkce „Stop at limit strain" v nastavení normy lze stanovit únosnost. Ta je rovna 27,35 kips pro ASD a 39,65 kips pro LRFD. Deformace průřezu je 2,3 % a blíží se limitu. Přípoj je porušen dosažením limitu plastického přetvoření 5 % dutého průřezu.
Porovnání
Výsledky podle IDEA StatiCa Connection jsou mírně konzervativnější. Jedním z hlavních důvodů je součinitel bezpečnosti (únosnosti), který je použit a pro všechny plechy v IDEA Connection. V jednom modelu není možné použít různé součinitele bezpečnosti (únosnosti).