Analisi di instabilità di un collegamento in acciaio (EN)

1 Nuovo progetto

Avviare IDEA StatiCa (scaricare la versione più recente) e selezionare l'applicazione Connection .

Creare un nuovo progetto selezionando il modello iniziale più vicino alla progettazione desiderata. Inserire il nome, selezionare la classe di acciaio S355, il codice di progettazione Eurocode, e Create project.

Poiché si utilizza il codice EN, impostare le unità metriche (vedere Come cambiare il sistema di unità).

2 Geometria

Iniziare con la modifica della sezione trasversale dell'elemento orizzontale C. Utilizzare il click con il tasto destro del mouse sull'elemento nella scena oppure il pulsante penna nelle proprietà per cambiare la sezione trasversale della stessa forma.

Selezionare IPE220 dalla libreria.

Ora, cambiare la sezione trasversale dell'elemento verticale B in un'altra forma, utilizzando nuovamente il tasto destro del mouse sull'elemento nella scena oppure il pulsante più nelle proprietà.

Scegliere il gruppo sezioni cave rettangolari e confermare il tipo di sezione trasversale RHS120/80/8.0 .

Ora è possibile modificare le proprietà dell'elemento B. Impostare il Model type su N-Vy-Vz e il parametro Forces in su Bolts.

Per saperne di più sui parametri Model type e Forces in, consultare gli articoli Come modellare un collegamento a bullone singolo (Model type) e Come definire la corretta posizione del carico (Forces in).

3 Effetti del carico

Proseguiamo con gli Load effects. L'effetto del carico LE1 è stato aggiunto automaticamente. Inserire -40 kN di forza normale N [kN] per l'elemento B / End nella scheda e -20 kN di forza di taglio Vz [kN] per entrambe le estremità dell'elemento C (C / Begin, C / End).

4 Progettazione

Ora definire le operazioni di produzione. Fare clic sulle icone Operations nella barra multifunzione (in alternativa, fare clic con il tasto destro su Operations nell'albero delle entità e su New operation).

Selezionare l'operazione Connecting plate dall'elenco delle operazioni di produzione disponibili.

Ora definire le proprietà della piastra di collegamento CPL1. Cambiare lo Spessore della piastra di nodo e della piastra di collegamento a 6 mm, la Larghezza della piastra di nodo e della piastra di collegamento a 140 mm, cambiare il Tipo della piastra di collegamento in Notched member e scegliere i bulloni M16 8.8.

Il modello è pronto per essere analizzato.

5 Calcolo e verifica

Andare alla scheda Check nella barra multifunzione superiore e avviare il calcolo sia dell'analisi EPS (tensione/deformazione) sia dell'analisi di instabilità con il comando Calculate e Stress/strain - Buckling.

Attivare la visualizzazione Buckling shape, Mesh e Deformed. La tabella dei fattori critici di instabilità è disponibile nella scheda Buckling.

Facendo clic su ciascuna riga della tabella dei fattori critici di instabilità, è possibile scorrere le forme deformate nella finestra 3D e analizzarle visivamente.

Per comprendere i risultati dell'analisi, leggere i documenti consigliati, come il Theoretical Background o l'articolo Global buckling vs. local buckling. What does it mean?, oppure l'articolo del blog Buckling needs critical thinking!.

Poiché si tratta di un caso di instabilità globale e il fattore di instabilità è inferiore a 15, è necessario adottare una delle seguenti ulteriori misure:

• Simulare gli effetti del secondo ordine - aggiungere un carico di taglio extra perpendicolare alla piastra di nodo come forza destabilizzante dovuta alle eccentricità, con magnitudine V = N / 10 nella posizione del centro del gruppo di bulloni; un suggerimento per questo tipo di collegamento è disponibile nell'articolo Gusset plate design in IDEA StatiCa Connection.
• oppure rinforzare il collegamento e ricalcolare l'analisi di instabilità per garantire che il fattore critico di instabilità sia superiore a 15,
• oppure utilizzare un'analisi o un approccio diverso per garantire che l'instabilità non sia pericolosa per il collegamento progettato.

Utilizzeremo la prima misura. Tornare a Design, aprire l'effetto del carico LE1 e inserire 4 kN di forza di taglio Vy per B / End e -2 kN di forza di taglio Vy per C / Begin e C / End.

Ricalcolare l'analisi di tensione/deformazione (non è più necessaria l'analisi di instabilità). I risultati complessivi mostrano che il collegamento supera tutte le verifiche normative.

6 Report

Come ultimo passaggio, andare alla scheda Report e generarlo. IDEA StatiCa offre un report completamente personalizzabile da stampare o salvare in un formato modificabile.

Avete progettato e verificato un giunto in acciaio strutturale secondo l'Eurocodice (EN).