Metoda zredukowanego naprężenia jest zaimplementowana w PLATE-BUCKLING. W tym artykule przedstawiono wyjaśnienia, które mogą być decydujące dla obliczeń usztywnionych paneli wyboczeniowych.
Określanie wartości wyboczenia
Zasadniczo istnieją dwie możliwości określania wartości wyboczeniowych paneli usztywniających. Po pierwsze, wykorzystując istniejące warunki brzegowe zgodnie z [2] i [3] , można je odczytać bezpośrednio z wykresów lub, po drugie, przeprowadzić obliczenia wartości własnych. Obliczenia wartości własnych określają współczynniki obciążenia krytycznego dla odpowiedniego istniejącego naprężenia. Wartości wyboczeniowe uzyskuje się następnie poprzez ponowne obliczenie z wykorzystaniem naprężenia krytycznego przy wyboczeniu.
Wybór postaci decydowania
Do obliczeń istotna jest ocena wyznaczonych postaci drgań własnych. Analizę wyboczenia należy przeprowadzić dla panelu usztywnionego, a odpowiadający mu tryb wyboczenia powinien wykazywać ogólną postać uszkodzenia. Pierwsza wyznaczona postać drgań własnych ma decydujące znaczenie dla oceny, czy występuje wyboczenie lokalne, częściowe czy też wyboczenie całkowite. Poniższy przykład przedstawia pierwszy kształt drgań własnych dla wyboczenia płyty podłużnej powyżej i poniżej żebra podłużnego.
Teraz należy zdecydować, czy odpowiednie podpanele mają być analizowane osobno, czy też mają być wyszukiwane postaci postaci globalnej w postaciach wyższych drgań własnych. PLATE-BUCKLING umożliwia określenie do 50 postaci drgań własnych. Poniższy rysunek przedstawia tryb wyboczenia nr 17 dla globalnego uszkodzenia panelu usztywnionego.
Określanie krytycznych naprężeń wyboczeniowych płyty
Na podstawie wartości wyboczenia i naprężenia wyboczeniowego idealnego obliczane są krytyczne naprężenia wyboczeniowe płyty zgodnie z [1] , Dodatek A, na podstawie obliczeń w całej rozpiętości przęsła i odpowiadającego mu kształtu modu globalnego.
Alternatywnie, istnieją analityczne wzory do obliczania krytycznych naprężeń wyboczeniowych, przedstawione w [1], Dodatku A. Podczas ich stosowania należy jednak przestrzegać następujących warunków brzegowych:
- Co najmniej trzy podłużne elementy usztywniające, które można zastosować jako równoważne płyty ortotropowe
- Jeden element usztywniający podłużny w strefie ściskanej płyty wyboczeniowej
- Dwa podłużne usztywnienia w strefie ściskanej płyty wyboczeniowej
Metoda obliczeń dla jednego lub dwóch usztywnień podłużnych w strefie ściskanej opiera się na pręcie zastępczym podpartym sprężyście. Krytyczne naprężenia wyboczeniowe, określone przez ekstrapolację na krawędź ściskaną, powodują powstanie krytycznych naprężeń wyboczeniowych płyty.
Proces projektowania na przykładzie
Poniższy przykład ilustruje zasadę działania:
Jak już wyjaśniono, pierwszy kształt drgań własnych przedstawia postać wyboczenia lokalnego; z tego względu nie ma ona wpływu na wymiarowanie płyty usztywniającej. W takim przypadku można wybrać/zdecydować o dalszym procesie projektowania.
Krok 1: Analiza wyboczenia na podstawie podpaneli powyżej i poniżej usztywnienia podłużnego
W osobnym przypadku obliczeniowym w programie PLATE-BUCKLING definiowana jest odpowiednia płyta podrzędna wraz z jej wymiarami, warunkami brzegowymi i obciążeniami, a analiza wyboczenia jest przeprowadzana dla panelu nieusztywnionego.
Krok 2: Analiza wyboczenia dla decydującego globalnego kształtu drgań dodatkowych płyty
PLATE-BUCKLING nie tylko umożliwia analizę do 50 postaci drgań własnych, ale może być również przydatny do wszystkich odpowiednich analiz wyboczenia. W poniższym przykładzie decydujący kształt postaci (Tryb nr 17) jest używany do wymiarowania podpanelu. 17) służy do wymiarowania całego przęsła.
W tym miejscu należy zauważyć, że alternatywnie, w kroku 2, obliczenia można przeprowadzić przy użyciu metod obliczeń analitycznych przedstawionych w Załączniku A.2 w celu określenia naprężeń związanych z wyboczeniem i wyboczeniem płyty. Ponieważ jednak w tym miejscu można było wyraźnie znaleźć postać trybu globalnego podpanelu, nie jest to konieczne w tym przykładzie.
Podsumowanie
Obliczenia ręczne usztywnionych płyt wyboczeniowych są bardzo trudne i czasochłonne, aw wielu przypadkach są niemożliwe bez obliczeń numerycznych. Z pomocą FE-BEUL problemy te mogą być rozwiązywane i efektywnie przetwarzane.
Odniesienia
| [1] | DIN EN 1993-1-5, Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1–5: Blachownice |
| [2] | Klöppel, K .; Scheer, J .: Wartości wyboczenia płyt prostokątnych, tom 1. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1960 |
| [3] | Klöppel, K .; Möller, J .: Wartości wyboczenia płyt prostokątnych, tom 2. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1968 |