3641x
001147
2019-10-17

Połączenia stalowe 3D z elementami bryłowymi RFEM, Holandia

W projekcie realizowanym w Rotterdamie firma ADS wykorzystała program Ertner IDEA CONNECTION do analizy przestrzennego połączenia stalowego. Program oblicza połączenia stalowe metodą CBFEM, w której każdy przekrój cienkościenny jest modelowany za pomocą powierzchni 2D o nieliniowych właściwościach materiałowych, śrubach nieliniowych oraz spawach nieliniowych.

Modelowanie i analiza naprężeń w RFEM

W przypadku ADS Ertner, MSc Engineering opracowało model obliczeniowy 3D z skończonymi elementami bryłowymi do weryfikacji połączenia stalowego w programie RFEM. To specjalne połączenie jest węzłem posiadającym sześć prętów łączących. Górna kolumna i dolne przekątne są obciążone ogromnymi siłami osiowymi, które pochodzą z prefabrykowanej konstrukcji betonowej budynku i powodują powstanie dużej siły rozciągającej w bocznej belce poziomej. Model obliczeniowy 3D w programie RFEM musiał zostać wygenerowany w celu obliczenia naprężeń szczątkowych w grubościennym bloku stalowym o maksymalnej głębokości 450 mm. W modelu obliczeniowym wszystkie elementy (belki / bloki) zostały zamodelowane jako bryły. Obciążenia węzłowe zostały przyłożone do brył za pomocą sztywnych powierzchni granicznych na końcu brył. Rozkłada obciążenia równomiernie na bryły. Niektóre belki są podparte półsztywnymi powierzchniami granicznymi.

W tym modelu blok działa jako medium transmisyjne dla dużych sił osiowych. Grubościenny blok stalowy jest lepszym rozwiązaniem w sensie ekonomicznym niż szereg płyt wzmacniających, które mają być spawane. Wyniki analizy naprężeń w programie RFEM zostały przetestowane pod kątem maksymalnego dopuszczalnego naprężenia stali odniesienia wynoszącego 315 N / mm², co odpowiada gatunek stali S355 o grubości płyty do 100 mm. Naprężenia w bloku były znacznie mniejsze niż naprężenia dopuszczalne.

Pozioma belka poprzeczna i kolumna zostały połączone płytami końcowymi i śrubami. Płytki końcowe zostały zamodelowane bryłami, a bryły kontaktowe wypełniają przestrzeń między płytami końcowymi lub między płytą końcową a blokiem. Otwory zostały zamodelowane jako otwory na śruby. Same śruby są elementami sztywnymi przenoszącymi siły rozciągające i ścinające.

Do obliczeń wybrano program RFEM, ponieważ tutaj można obliczyć bryły. Zespół wokół Prof. Firma Wald z Uniwersytetu w Pradze wykorzystała program RFEM do weryfikacji zachowania cienkościennych arkuszy w programie IDEA CONNECTION.


Klient ADS-Ertner BV, Capelle aan den IJssel, Holandia
www.ads-ertner.nl
Analiza połączeń w programie RFEM Magister inżynier bv, Doorwerth, Holandia
www.msc-engineering.nl
Obliczenia Severfield Europe BV, Zevenbergen, Holandia
www.severfield.com


Specyfikacja projektu

Dane modelu

Liczba węzłów 548
Liczba linii 683
Liczba prętów 16
Liczba powierzchni 347
Ilość brył 27
Ilość przypadków obciążenia 1
Ciężar całkowity 6,655 t
Wymiarowanie 2,308 x 3,058 x 3,136 m
Wersja programu 5.21.01

Czy mają Państwo jakieś pytania?