Nejlepším přístupem pro stanovení únosnosti při boulení subsystému sestávajícího z přípoje-prvku-přípoje je použití GMNIA (geometricky a materiálově nelineární analýza s imperfekcemi) v aplikaci IDEA StatiCa Member.
IDEA StatiCa Connection postrádá kontext okolní konstrukce. Geometrická nelinearita je navíc použita pouze pro přípoje dutých průřezů a imperfekce nelze nastavit. Lineární analýza boulení poskytuje součinitel – násobitel zadaných zatížení pro dosažení bodu bifurkace dokonalé, pružné konstrukce. Skutečná konstrukce obvykle vyboulí při menším zatížení a není jasné, jaký limitní součinitel by měl být použit pro lineární analýzu boulení styčníkových plechů, tj. součinitel, nad nímž boulení již není problémem.
Eurocode EN 1993-1-1 poskytuje obecné doporučení:
\[\alpha_{cr} \le 15 \textrm{ for plastic analysis}\]
AISC 360-22 v kapitole J4.4 stanovuje podobnou mez:
\[ L_c/r \le 25 \]
Což lze převést na mez \(\alpha_{cr}\), která závisí na mezi kluzu, přičemž nejbezpečnější mez je 12,7 pro ocelovou třídu A36.
Takové meze jsou velmi vysoké. Součinitele pod těmito mezemi by měly vyvolat varování a měl by být ověřen mezní stav boulení. Nicméně \(\alpha_{cr}\) lze jen stěží převést na únosnost při boulení.
Rovněž je třeba poznamenat, že šroubované přípoje styčníkových plechů poskytují přiměřené součinitele boulení, zatímco přípoje s čepy poskytují extrémně nízké součinitele boulení. Je to způsobeno analytickým modelem čepu, který se skládá z mnoha speciálních prvků (prvky tuhého tělesa, prutové prvky, kontaktní prvky...) a poskytuje dobré výsledky z hlediska únosnosti čepu ve smyku, ohybu a otlačení. Proto je níže popsán jednoduchý postup.
Posouzení únosnosti při boulení
Toto zjednodušené posouzení únosnosti při boulení by mělo být provedeno, pokud součinitel boulení klesne pod výše uvedenou mez \(\alpha_{cr}\).
- Typ modelu prvku připojeného styčníkovým plechem by měl být nastaven na N-Vy-Vz.
- Síly by měly být nastaveny na Šrouby.
- Přidejte fiktivní posouvající sílu působící ve středu šroubů nebo čepu, která ohýbá styčníkový plech s velikostí 1/10 tlakové síly: \(V_z=N/10\).
- Proveďte materiálově nelineární analýzu.
Fiktivní síla zohledňuje veškeré excentricity způsobené imperfekcemi a geometrickou nelinearitou. Validace na základě experimentů je uvedena v odkazovaném článku.
Získejte 14 dní plného přístupu, zcela zdarma.
Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma