Przykład pochodzi z AISC Design Guide 24 - Przykład 7.1:
Spawane połączenie HSS jest poddane osiowej sile rozciągającej płyty, wytwarzanej przez ukośny element stężający. Słup jest obciążony osiową siłą ściskającą od obciążeń stałych i zmiennych: PD = 20,0 kips i PL = 60,0 kips. Należy sprawdzić, czy połączenie jest wystarczające jako połączenie gałęzi z płytą, czy też wymagane jest połączenie z płytą przelotową. Należy zauważyć, że połączenie jest sprawdzane pod działaniem składowej siły płyty prostopadłej do słupa, ponieważ ma ona dominujący wpływ.
Wyniki z Design Guide
Słup wykonany jest ze stali gatunku ASTM A500 Gr. B, a płyta ze stali gatunku A36.
Nośność obliczeniowa dla stanu granicznego plastyfikacji ścianki pasa HSS wynosi:
- 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
- 12,5 kips < 25 kips (ASD)
Traktowanie połączenia jako połączenia gałęzi z płytą jest niewystarczające.
Plastyfikacja ścianki pasa przy założeniu połączenia z płytą przelotową:
- 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
- 30,4 kips > 25 kips (ASD)
Połączenie będzie wystarczające.
Nośność charakterystyczna dla stanu granicznego uplastycznienia rozciąganej płyty:
- 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
- 43,1 kips > 25 kips (ASD)
IDEA StatiCa Connection
IDEA StatiCa stosuje geometrycznie i materiałowo nieliniową analizę do sprawdzenia złączy przekrojów zamkniętych. Nośność jest wyznaczana na podstawie czterech kryteriów:
- osiągnięcie nośności któregokolwiek ze sprawdzeń normowych komponentu (spoina, śruba itp.)
- osiągnięcie limitu odkształcenia plastycznego 5% blach
- brak zbieżności (oznaczający zniszczenie przez wyboczenie)
- osiągnięcie limitu deformacji przekroju poprzecznego równego 3%
Więcej informacji na temat analizy złączy przekrojów zamkniętych można znaleźć w Złącza elementów z przekrojów zamkniętych.
Obciążenia w równowadze są stosowane w celu umożliwienia obciążenia słupa siłą ściskającą.
Wyniki są następujące:
Poprzez przeciążenie złącza i wybranie funkcji „Zatrzymaj przy odkształceniu granicznym" w ustawieniach normy, można wyznaczyć nośność. Wynosi ona 27,35 kips dla ASD i 39,65 kips dla LRFD. Deformacja przekroju poprzecznego wynosi 2,3% i zbliża się do wartości granicznej. Połączenie ulega zniszczeniu przez osiągnięcie 5% granicznego odkształcenia plastycznego przekroju zamkniętego.
Porównanie
Wyniki uzyskane w IDEA StatiCa Connection są nieco bardziej konserwatywne. Jednym z głównych powodów jest współczynnik bezpieczeństwa (nośności), który wynosi i dla wszystkich blach w IDEA Connection. Nie jest możliwe stosowanie różnych współczynników bezpieczeństwa (nośności) w jednym modelu.