Il metodo delle tensioni ridotte è implementato in PLATE-BUCKLING. Questo articolo fornisce alcune spiegazioni che possono essere decisive per la progettazione di pannelli irrigiditi.
Determinazione dei valori di instabilità
In generale, ci sono due opzioni per determinare i valori di instabilità dei pannelli irrigiditi. In primo luogo, utilizzando le condizioni al contorno esistenti secondo [2] e [3] , queste possono essere lette direttamente dai diagrammi o, in secondo luogo, può essere eseguito un calcolo degli autovalori. Il calcolo degli autovalori determina i coefficienti di carico critico per la rispettiva tensione esistente. Si ottengono quindi i valori di instabilità ricalcolando utilizzando la tensione di instabilità critica.
Selezione della forma modale determinante
La valutazione delle forme modali determinate è essenziale per il progetto. L'analisi di instabilità dovrebbe essere eseguita per il pannello irrigidito e la modalità di instabilità corrispondente dovrebbe mostrare la modalità di rottura globale. Il primo automodo determinato è decisivo per valutare se è presente instabilità locale a campo singolo, parziale o totale. Il seguente esempio mostra la prima forma modale per l'instabilità del sottopannello sopra e sotto l'irrigidimento longitudinale.
Ora, devi decidere se i sottopannelli corrispondenti devono essere analizzati separatamente, o una forma modale globale deve essere cercata in forme modali superiori. PLATE-BUCKLING offre la possibilità di determinare fino a 50 forme modali. La figura seguente mostra la modalità di instabilità n. 17 per la rottura globale del pannello irrigidito.
Determinazione delle tensioni critiche della piastra
Sulla base del progetto sull'intera campata e con la corrispondente forma modale globale, il calcolo delle tensioni di instabilità critiche del piatto secondo [1] , Appendice A, risulta dal valore di instabilità e dalla tensione di instabilità ideale.
In alternativa, ci sono le formule analitiche per il calcolo della tensione critica di instabilità delle piastre fornite in [1], Appendice A. Tuttavia, è necessario rispettare le seguenti condizioni al contorno quando le si applicano:
- Almeno tre irrigidimenti longitudinali che possono essere applicati come piastre ortotropiche equivalenti
- Un irrigidimento longitudinale nella zona di compressione di un pannello instabile
- Due irrigidimenti longitudinali nella zona di compressione di un pannello instabile
Il metodo di calcolo per uno o due irrigidimenti longitudinali nella zona di compressione si basa sull'asta equivalente supportata elasticamente. Le tensioni di instabilità critiche determinate per estrapolazione al bordo di compressione risultano in tensioni di instabilità critiche della piastra.
Processo di progettazione sull'esempio
Il seguente esempio mostra il principio:
Come già spiegato, la prima forma modale mostra la modalità di instabilità locale; pertanto, non regola il progetto della piastra irrigidita. In questo caso, puoi scegliere/decidere un ulteriore processo di progettazione.
Passaggio 1: Analisi di instabilità basata sui sottopannelli sopra e sotto l'irrigidimento longitudinale
In un caso di progetto separato in PLATE-BUCKLING, il pannello secondario corrispondente è definito con le sue dimensioni, condizioni al contorno e carichi, e l'analisi di instabilità viene eseguita per il pannello di instabilità non irrigidito.
Passaggio 2: Analisi di instabilità per la forma modale determinante del sottopannello
PLATE-BUCKLING non solo consente l'analisi fino a 50 forme modali, ma può anche essere utile per tutte le analisi di instabilità corrispondenti. Nel seguente esempio, la forma modale determinante (modalità n. 17) è utilizzata per la progettazione del sottopannello. 17) è utilizzato per la verifica dell'intera campata.
A questo punto, va notato che, in alternativa, nella fase 2, la verifica potrebbe essere eseguita utilizzando i metodi di calcolo analitici illustrati nell'Appendice A.2 per determinare le tensioni critiche di instabilità e di instabilità della piastra. Tuttavia, poiché la forma modale globale del sottopannello può essere trovata chiaramente qui, questo non è necessario per questo esempio.
Sommario
I calcoli manuali dei pannelli irrigiditi sono molto difficili e richiedono molto tempo e, in molti casi, sono impossibili senza calcoli numerici. Con l'aiuto di FE-BEUL, questi problemi possono essere risolti ed elaborati in modo efficiente.
Riferimenti
| [1] | DIN EN 1993-1-5, Eurocodice 3: Progettazione di strutture in acciaio - Parte 1–5: Elementi strutturali a lastra |
| [2] | Klöppel, K .; Scheer, J .: Valori di instabilità di piastre rettangolari irrigidite, volume 1. Berlino: Wilhelm Ernst & Sohn, 1960 |
| [3] | Klöppel, K .; Möller, J .: Valori di instabilità di piastre rettangolari irrigidite, volume 2. Berlino: Wilhelm Ernst & Sohn, 1968 |