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2018-04-25

Modellierung und Bemessung einer gelenkigen Stirnplattenverbindung

Sistema

L'intera struttura è un semitelaio semplicemente appoggiato, costituito da una trave IPE-160 di 6 metri di lunghezza e da una colonna IPE-200 di 4 metri di lunghezza. La trave è collegata all'anima della colonna con una piastra di estremità saldata di 5 mm di spessore con 4 bulloni M12.

Il carico della struttura è il peso proprio e un carico distribuito di 8 kN/m orientato nella direzione Z positiva (Figura 01).

La piastra di estremità ha le dimensioni di w/h = 82/160 mm. Le distanze dai bordi dei bulloni sono pari a e1/e2 = 44/20,5 mm (Figura 02).

Opzione 1: Nachweis der Verbindung mit RF-JOINTS Stahl - Gelenkig

Dopo aver modellato la struttura in RFEM, compresi il caso di carico e il carico, è possibile aprire il modulo aggiuntivo RF-JOINTS Steel - Pinned. I dati di input corrispondenti possono quindi essere definiti nel modulo aggiuntivo in modo che la progettazione di questa connessione possa essere eseguita in breve tempo.

In questo esempio, la capacità di carico dei bulloni a taglio è il progetto determinante (rapporto 47%, Figura 03). La forza di taglio massima esistente Fn, Ed di un singolo bullone è pari a 6,12 kN.

Opzione 2: Modellierung der Verbindung in RFEM

La modellazione alternativa della connessione in RFEM ha luogo nelle seguenti fasi:

  • Copia del modello, per andare sul sicuro.
  • Stabexzentrizität am Träger definieren (halbe Trägerhöhe in Richtung Z, Stirnplattendicke + halbe Stützenstegdicke in Richtung Y, nur am Ende der Verbindung, siehe Bild 04).
  • Fare clic con il tasto destro del mouse su aste → "Genera superfici da asta".
  • Eliminazione del vincolo esterno del nodo, definizione dei vincoli esterni delle linee incernierati sul bordo inferiore dell'ala della trave e all'estremità dell'anima della colonna (vedere la Figura 05).
  • Eliminazione del carico dell'asta (8 kN/m) e conversione in carico della superficie (97,6 kN/m2 sull'ala).

Collegamento:

  • Modellazione di un piatto d'estremità come elemento solido (parallelepipedo, vedere la Figura 06).
  • Inserimento di fori per bulloni con aperture (vedi questo articolo ).
  • Copia della piastra di estremità solido all'estremità della trave. Nota: La piastra di estremità non deve avere alcun contatto con la superficie dell'anima della colonna a causa del giunto a cerniera; la trasmissione della forza è effettuata solo dai bulloni (vedi Figura 07).
  • Copia delle aperture della piastra di estremità (fori per bulloni) sulla superficie dell'anima della colonna.
  • Per garantire che nessun contatto sia presente tra la piastra di estremità e la superficie dell'anima della colonna, il calcolo può essere avviato a questo punto. Apparirà un messaggio sull'instabilità.
  • I quattro bulloni possono essere modellati come un solido cilindrico, costituito da superfici circolari e quadrangolari.

Al fine di ricevere le forze interne dell'asta per i bulloni, è necessario posizionare una trave risultante al centro di ciascun bullone (vedere la Figura 08). Als Querschnitt wird in diesem Beispiel vereinfacht ein 12 mm Rundstahl verwendet. Scopri di più sulle travi risultanti è disponibile nella nostra Knowledge Base.

Il calcolo risulta in una forza di taglio massima in un bullone di Vz = 6,69 kN (vedere la Figura 09).

Conclusione

I risultati del programma principale di RFEM e del modulo aggiuntivo RF-JOINTS Steel-Pinned sono relativamente vicini e quindi confrontabili. In questo esempio, diventa evidente che ci sono molte opzioni per la modellazione in RFEM. Rispetto alla progettazione rapida nel modulo aggiuntivo RF-JOINTS Steel-Pinned, lo sforzo è, tuttavia, relativamente elevato quando la modellazione viene eseguita manualmente, quindi l'utente deve decidere individualmente quale opzione di progettazione utilizzare.


Autore

Il signor Ackermann è la persona di contatto per le richieste di vendita.

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