Пример рассмотрен в {%ref#Refer [1]]]. Расчет по разделу 6.2 нормы DIN EN 1993-1-8 применяется к сечениям двутавров I и H и в данном случае не применим. Поэтому используется метод CIDECT, описанный в {%ref#Refer [2]]] и модель МКЭ.
Система
- Сечение: HE-A 180
- Лобовая плита: tp = 35 мм
- Материал: Сталь S355 по норме DIN EN 1993-1-1, Таблица 3.1
Модель МКЭ моделируется с помощью элементов поверхности, элементов стержня для болтов и одного тела, представляющего контакт двух лобовых плит. Нелинейности определяются только для контактного тела. В качестве модели материала была для лобовых плит выбрана «Изотропная пластическая 2D/3D» модель (требуется наличие дополнительного модуля RF-MAT NL ). Данная модель материала показывает изотропную работу материала в упругой зоне. Пластическая зона рассчитывается на основе текучести в соответствии с гипотезами деформирования по фон Мизесу с заданным пределом текучести эквивалентного напряжения 35,5 кН/см².
Внутренние силы
Определяющая расчетная сила в нижнем поясе фермы, полученная в результате определения внутренних сил, равнаNEd = 1.491.5 кН (растяжение). При ее преобразовании на периметр пустотелого профиля (центральная ось), составит линейная нагрузка 2 211,60 кН/м.
Расчет
Расчет должен включать в себя частичный расчет предельной несущей способности лобовой плиты и расчет нагрузки на один болт (включая контактные силы).
Предельное состояние лобовой плиты
Несущая способность лобовой плиты при изгибе определяется по правилам метода CIDECT согласно Уравнению 8.6:
С помощью Уравнения 8.5
затем получается следующее:
Что вследствие приводит к соотношению:
Расчет напряжений в лобовой плите модели МКЭ с помощью дополнительного модуля RF-STEEL Surfaces приводит к адекватному результату.
Прочность болта
Для расчета болтов необходимо определить их прочность, включительно контактных сил. Расчет выполняется по уравнению 8.7 по методу CIDECT следующим образом:
С помощью Уравнения 8.9
затем получается следующее:
Что вследствие приводит к соотношению:
Оценка внутренних сил стержня N в модели МКЭ приводит к максимальной силе в болтах, которая составляет 343 кН, и таким образом немного превышает аналитический результат.
В {%ref#Refer [2]]] правильность критерия расчета связана с тем, что внешние оси болтов в соединении верхней плиты не находятся за пределами углов пустотелого профиля. На рисунке 8.5 в {%://#Refer [2]]] ось болта не показана, а отверстие под болт лежит в пределах размеров пустотелого профиля.
Увеличение расстояния от болтов до края на e = 55 мм приводит к перераспределению сил болта в направлении к внешним болтам и к их однородному распределению в соответствии с условиями процесса.
