Idea Statica
Thép
Bê tông
BIM & Quy trình làm việc
Hỗ trợ & Học tập
Giá cả
Công ty
14-Day Trial
Phân tích oằn nút liên kết thép
Các loại phân tích nâng cao cho kết cấu thép của bạn
Oằn tổng thể và oằn cục bộ. Điều đó có nghĩa là gì?
Phân tích oằn nút liên kết thép
Phân tích oằn nút liên kết thép
SteelConnection designKnowledge baseConnectionAISC (USA)

Phân tích oằn nút liên kết thép

This article is also available in
ENDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH

Oằn thường không phải là vấn đề quan trọng trong các nút liên kết. Tuy nhiên, cần kiểm tra để đảm bảo không có vấn đề oằn và kết quả phân tích cường độ, vốn chỉ sử dụng phân tích tuyến tính hình học, là chính xác.

IDEA StatiCa Connection có thể thực hiện phân tích oằn tuyến tính cho mô hình nút liên kết. Kết quả được dự đoán theo các dạng oằn. Tải trọng tới hạn, tại đó oằn của mô hình hoàn hảo xảy ra, được tính toán cho từng dạng oằn. Tải trọng tới hạn được biểu diễn bằng hệ số nhân của tải trọng tác dụng lên nút liên kết. Dựa vào dạng oằn và hệ số nhân tải trọng tới hạn, người dùng có thể xác định thiết kế oằn an toàn.

Một số tiêu chuẩn, ví dụ Eurocode (EN 1993-1-1, Mục 5.2.1), khuyến nghị hệ số nhân tải trọng tới hạn lớn hơn 15 đối với mô hình thanh của kết cấu. Nếu hệ số nhân tải trọng tới hạn lớn hơn 15, tiêu chuẩn không yêu cầu kiểm tra oằn của các cấu kiện.

Đối với các nút liên kết, vấn đề khác hơn và tiêu chuẩn không đưa ra khuyến nghị cụ thể nào. Thiết kế oằn cục bộ phải được giải quyết theo cách khác. Nhìn chung, oằn cục bộ có thể được chia thành ba nhóm:

  1. Các bản thép liên kết các cấu kiện riêng lẻ
  2. Các bản tăng cứng trong nút liên kết – sườn tăng cứng, rib, gia cường ngắn
  3. Tiết diện kín và tiết diện thành mỏng

Oằn của các bản thuộc nhóm 1 ảnh hưởng đến dạng oằn của toàn bộ cấu kiện. Do đó, khuyến nghị áp dụng các quy tắc tương tự như đối với các cấu kiện này cho các bản này, tức là xem xét hệ số nhân tải trọng tới hạn an toàn là 15 hoặc lớn hơn. Kỹ sư cần xác minh rằng việc thi công thực tế của nút liên kết tương ứng với các điều kiện biên của mô hình được sử dụng để phân tích oằn của toàn bộ kết cấu.

Các bản thuộc nhóm 2 ảnh hưởng đến oằn cục bộ của nút liên kết. Đối với các bản như vậy, giới hạn an toàn của hệ số nhân tải trọng tới hạn là 15 là thiên về an toàn, nhưng các tiêu chuẩn thiếu hướng dẫn cụ thể. Hướng dẫn được cung cấp bởi các bài báo nghiên cứu khuyến nghị giới hạn an toàn của hệ số nhân tải trọng tới hạn bằng 3.

Oằn của các bản và cấu kiện thuộc nhóm 3 rất phức tạp và cần đánh giá riêng từng trường hợp cụ thể.

Đối với các bản có hệ số nhân tải trọng tới hạn nhỏ hơn các giá trị đề xuất (15 cho nhóm 1, 3 cho nhóm 2), không thể sử dụng thiết kế dẻo. Trong trường hợp đó, cần các phương pháp khác để thiết kế liên kết:

  • Kiểm tra tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn thiết kế liên quan, ví dụ Eurocode hoặc AISC Specification hoặc Design Manual
  • Phương pháp tổng quát trong EN 1993-1-5 Phụ lục B – Cấu kiện không đồng đều, trong đó kết quả của MNA và LBA được sử dụng để xác định khả năng chịu oằn của các bản mảnh
  • Phân tích phi tuyến hình học và vật liệu có xét đến khuyết tật, có sẵn trong ứng dụng IDEA StatiCa Member

Kết quả phân tích oằn tuyến tính trong IDEA StatiCa Connection không phải là kiểm tra dứt khoát. Các tiêu chuẩn không cung cấp hướng dẫn đầy đủ. Việc đánh giá đòi hỏi phán đoán kỹ thuật của kỹ sư và IDEA StatiCa cung cấp các công cụ độc đáo không có trong phần mềm thiết kế thông thường.

Bản mã nút như một phần kéo dài của dàn – ví dụ về bản thuộc nhóm 1, trong đó oằn có thể bỏ qua nếu hệ số oằn tới hạn lớn hơn 15

Ví dụ về các dạng oằn của bản thuộc nhóm 2, trong đó oằn có thể bỏ qua nếu hệ số oằn tới hạn lớn hơn 3

Mô hình được sử dụng cho phân tích oằn được hỗ trợ bởi các gối tựa khác với gối tựa do người dùng đặt trong kiểu phân tích ứng suất, biến dạng (EPS). Cấu kiện chịu lực chính được giữ nguyên hoàn toàn. Kiểu mô hình của dầm được đặt là N-Vy-Vz-Mx-My-Mz (tự do di chuyển trong kiểu phân tích ứng suất, biến dạng) được hỗ trợ hoàn toàn trong phân tích oằn. Tất cả các kiểu phân tích dầm khác có mô men uốn và lực dọc bị ràng buộc nhưng tự do di chuyển ngang.

  • Kiểu mô hình N-Vy-Vz-Mx-My-Mz: gối tựa trong mô hình oằn: N-Vy-Vz-Mx-My-Mz
  • Kiểu mô hình N-Vy-Vz: gối tựa trong mô hình oằn: N-Mx-My-Mz
  • Kiểu mô hình N-Vz-My: gối tựa trong mô hình oằn: N-Mx-My-Mz
  • Kiểu mô hình N-Vy-Mz: gối tựa trong mô hình oằn: N-Mx-My-Mz

Giả định rằng trong trường hợp nút liên kết ngàm cứng, người dùng đặt mô men uốn và oằn của đoạn dầm ngắn không liên quan. Mặt khác, trong trường hợp nút liên kết khớp, người dùng chỉ đặt lực dọc và lực cắt mà không có mô men uốn, nhưng oằn của cấu kiện khớp là liên quan, do đó nó đóng góp vào hệ số oằn. Xem hình bên dưới. "Model" hiển thị mô hình trong kiểu phân tích ứng suất - biến dạng, và "Buckling" hiển thị mô hình trong phân tích oằn.