Przykład omówiono w [1]. Wymiarowanie zgodnie z sekcją 6.2 normy DIN EN 1993-1-8 ma zastosowanie do przekrojów I i H i nie ma zastosowania w tym przypadku. Z tego względu stosowana jest metoda CIDECT opisana w [2] oraz model MES.
System
- Przekrój: HE-A 180
- Blacha czołowa: tp = 35 mm
- Materiał: Stal S355 zgodnie z DIN EN 1993-1-1, Tabela 3.1
Model MES jest modelowany za pomocą elementów powierzchniowych, elementów prętowych dla śrub oraz bryły, w celu odwzorowania kontaktu dwóch blach czołowych. Nieliniowości są zdefiniowane dla bryły kontaktowej. Jako model materiałowy dla blach czołowych wybrano "Izotropowy plastyczny 2D/3D" (wymagany moduł RF‑MAT NL ). Ten model materiałowy odwzorowuje zachowanie się materiału izotropowego w strefie sprężystej. Strefa plastyczna opiera się na uplastycznieniu zgodnie z hipotezami dystorsji według von Misesa przy zdefiniowanej granicy plastyczności naprężenia zastępczego 35,5 kN/cm².
siły wewnętrzne
Decydująca siła obliczeniowa w dolnym pasie wynikająca z określenia sił wewnętrznych wynosiNEd = 1 491,5 kN (rozciąganie). Po przeliczeniu na obwód przekroju rurowego (linia środkowa) obciążenie liniowe wynosi 2211,60 kN/m.
obliczenia
Obliczenia powinny obejmować częściowe obliczenia stanu granicznego nośności blachy czołowej oraz obliczenia obciążenia jednej śruby (z uwzględnieniem siły kontaktowej).
Nośność blachy czołowej
Nośność blachy czołowej przy zginaniu jest określana zgodnie z równaniem 8.6 metodą CIDECT:
Za pomocą równania 8.5
skutkuje to:
Wynika z tego, że stosunek:
Analiza naprężeń w płycie czołowej w modelu MES za pomocą modułu dodatkowego RF-STEEL Surfaces daje odpowiednie wyniki.
Nośność śruby
Podczas wymiarowania śrub, istotne jest określenie nośności z uwzględnieniem sił kontaktowych. Obliczenia są przeprowadzane zgodnie z równaniem 8.7 metodą CIDECT w następujący sposób:
Za pomocą równania 8.9
skutkuje to:
Wynika z tego, że stosunek:
W wyniku obliczenia siły wewnętrznej pręta N w modelu MES maksymalna siła śruby w śrubach wynosi 343 kN, a zatem jest nieco większa niż wynik analityczny.
W [2] ważność kryterium obliczeniowego jest związana z faktem, że zewnętrzne osie śrub w górnym połączeniu z blachą nie leżą poza narożami przekroju zamkniętego. Rysunek 8.5 w [2] nie pokazuje osi śruby, ale otwór na śrubę leżący w wymiarach przekroju zamkniętego.
Zwiększenie odległości od krawędzi do e = 55 mm skutkuje redystrybucją sił w śrubach w kierunku śrub zewnętrznych, co powoduje równomierny rozkład sił w śrubach.
