Projeto do feixe cônico de um único veio de acordo com o Eurocode 3

Artigo técnico

No que se segue, um feixe de amplitude única que está sujeito a flexão e pressão deve ser detectado com o auxílio do módulo adicional RF- / STEEL EC3 de acordo com a EN 1993-1-1. Uma vez que o transportador é concebido como uma secção transversal de varredura e, portanto, não é um componente uniforme, a detecção deve ser realizada pelo método geral de acordo com o parágrafo 6.3.4 da EN 1993-1-1 ou pela teoria II. Ambas as possibilidades devem ser investigadas e comparadas, de modo que, para o cálculo de acordo com a teoria II, seja disponibilizado um formato de prova adicional por meio do método de tamanho parcial do corte. A partir disso, o design é dividido em três etapas:

  1. Prova de acordo com o parágrafo 6.3.4. EN 1993-1-1 (procedimento geral)
  2. Prova de acordo com a teoria II Ordem, elástica (análise de torção de torção)
  3. Prova de acordo com a teoria II Ordem, plástico (análise de torção de força torcional e método de tamanho de seção parcial)

Sistema e carga

O perfil I soldado, classe de aço S235, tem as seguintes dimensões em mm:
Altura = 500/300
Largura = 200
Espessura da teia = 14
Espessura do flange = 14
Espessura de solda = 4

Fig. 01 - Sistema e carga

Prova de acordo com o Procedimento Geral 6.3.4 EN 1993-1-1

O transportador é verificado no RF- / STEEL EC3 como um conjunto de barras. Como os ajustes de haste no RF- / STEEL EC3 são detectados por padrão de acordo com o procedimento geral, não são necessárias outras configurações. Na máscara "1,7 Nodal bearing" e na janela de seção associada, as condições de contorno do conjunto de hastes podem ser muito bem controladas. O alinhamento do sistema de coordenadas local também é interessante para o controle. Para isso, o sistema de eixos locais pode ser ativado através do botão de mesmo nome sob a janela de seção. Como está claro nas condições de contorno dos mancais do nó, os graus de liberdade que caracterizam a falha do nível do quadro estão incluídos na prova do método geral. Os rolamentos do nó devem ser definidos neste exemplo como um mancal de garfo. Os rolamentos predefinidos já correspondem a esse tipo de armazenamento e, portanto, o cálculo pode ser iniciado diretamente.

Fig. 02 - Inserindo o armazenamento do nó

A prova com o procedimento geral é preenchida e dada com 0,97. O valor da ramificação α cr, op é 1.647.

Fig. 03 - Tabela de resultados

O modo de falha pode ser verificado em uma janela separada, que pode ser chamada através do botão Eigenformen ... à direita da prova máxima.

Imagem 04 - Eigenform

Fig. 05 - Saída gráfica dos resultados

Prova de acordo com a teoria II - Ordem com torção de abóbada RF- / STEEL

A fim de comparar os resultados da prova de acordo com o procedimento geral com a prova de acordo com a teoria II, ordene, primeiro o caso de desenho é duplicado via "Arquivo" -> "Caso de cópia". O novo caso de design pode agora ser adaptado para as entradas para o projeto de acordo com a teoria de segunda ordem. O projeto de acordo com a teoria II A ordem levando em conta a deformação é realizada como um teste de estresse de comparação e pode ser ativada via "Detalhes" -> "Torção de dobra".

Este método de detecção só está disponível para conjuntos de hastes. Analogamente ao primeiro caso de projeto, os rolamentos do nó devem ser verificados e ajustados. Como pode ser visto na tabela de entrada dos mancais do nó, não apenas quatro graus de liberdade são considerados na extensão do módulo adicional RF / STEEL torção de força de flambagem, mas sete. Neste exemplo, é importante que a extremidade do conjunto da haste seja montada de forma deslizante na direção X, caso contrário, a força normal não é introduzida no componente.

Fig. 06 - Entrada dos mancais do nó

Para a seguinte prova, não apenas a entrada dos mancais nodais é importante, mas também a especificação de uma imperfeição. Isto pode ser encontrado, por exemplo, no Anexo Nacional da EN 1993-1-1. A Tabela NA.2 fornece as informações correspondentes para este exemplo: Para um perfil I soldado com h / b> 2 e uma utilização de seção transversal elástica, e 0 / l = 1/300 deve ser usado. Esse valor pode precisar ser duplicado se o nível de emagrecimento relacionado estiver dentro de um intervalo de 0,7 a 1,3. O grau relacionado de emagrecimento pode ser lido no primeiro caso de projeto pelo método geral sobre o valor λ cross, op . Neste exemplo, o valor de 1/300 é usado para a pré-curvatura. Então o desenho pode ser realizado.

Fig. 07 - Definição da imperfeição

A prova é cumprida e é dada como 0,90. O valor do ramo é 1.651.

Fig. 08 - Tabela de resultados

Fig. 09 - Saída gráfica dos resultados

Prova de acordo com a teoria de 2ª ordem com torção de força de flambagem RF / STEEL e plasticidade RF / STEEL

Para obter um design mais econômico, a plasticidade RF / STEEL está disponível para RF- / STEEL EC3. Para a comprovação da estabilidade de um conjunto de barras, isso possibilita comprovar as forças internas de acordo com a teoria II, ordenada pela análise de torção de força torcional com o método de tamanho parcial seccional de acordo com Kindmann ou por seções transversais gerais com o método simplex.

Depois que o segundo caso de desenho foi copiado, o dimensionamento de plástico pode ser ativado via "Detalhes" -> "Plasticidade". Ao copiar o segundo caso de projeto, os rolamentos de nós corretos já foram adotados, mas a imperfeição deve ser verificada e ajustada. A Tabela NA.2 apresenta um valor de 1/200 para o dimensionamento de plástico do perfil I soldado com h / b> 2.

Figura 10 - Definição da imperfeição

A prova pode agora ser mantida e cumprida.

Figura 11 - Tabela de resultados

Figura 12 - Saída gráfica dos resultados

resumo

Existem basicamente dois métodos de detecção disponíveis para componentes haunched no RF- / STEEL EC3. Além do procedimento geral integrado de acordo com o parágrafo 6.3.4, a prova pode ser fornecida de acordo com a teoria de segunda ordem, incluindo a deformação através da extensão do módulo RF / STEEL. Entretanto, a análise de torção de força de curvatura também é útil para outras seções transversais e condições de carga.

A fim de permitir um projeto ainda mais econômico, baseado na análise da força de arqueamento, um projeto de plástico pode ser realizado de acordo com o método de tamanho parcial da seção ou o método simplex usando a extensão do módulo RF- / STEEL plasticity.

literatura

[1] DIN EN 1993-1-1: 2010-12 com NA: 2015-08

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