Biểu đồ mô men - góc xoay là một trong các kết quả đầu ra của Connection application. Nó cho thấy ứng xử khá chính xác của một nút liên kết cụ thể dưới tải trọng tĩnh cụ thể. Nhưng điều gì xảy ra nếu có các loại tải trọng khác nhau? Nếu tải trọng này bị vượt quá và xuất hiện biến dạng dẻo đáng kể? Nếu dung sai chế tạo tương đối lớn?
Phân loại
Quan trọng nhất là ảnh hưởng đến:
- Nội lực trong kết cấu, cả trong các cấu kiện và tại các nút liên kết (trạng thái giới hạn cực hạn)
- Biến dạng (trạng thái giới hạn sử dụng)
Eurocode EN 1993-1-8:2005 giải quyết vấn đề này trong Chương 5. Các nút liên kết dầm - cột được phân loại theo độ cứng ban đầu như sau:
- Khớp - nút liên kết không truyền mô men uốn
- Liên kết bán cứng - nút liên kết truyền một phần mô men uốn và ứng xử của nó cần được xét đến trong phân tích tổng thể
- Ngàm cứng - nút liên kết không ảnh hưởng đến phân tích, các cấu kiện được liên kết cứng với nhau
Bạn có thể nhận thấy rằng tiêu chuẩn không đề cập đến các nút liên kết công-xon. Đó là do việc phân loại không quan trọng trong trường hợp này. Nút liên kết công-xon luôn phải truyền toàn bộ mô men uốn.
Nút liên kết trong phân tích tổng thể
Không có nút liên kết nào là khớp lý tưởng hay ngàm cứng lý tưởng, nhưng các ranh giới phân loại trong Điều 5.2.2.5 được xây dựng để giới hạn sai số ở mức:
- 5% đối với nội lực
- 20% đối với biến dạng
Sai số có thể này được thể hiện trong hình dưới đây với ví dụ về một dầm liên kết với cột ở cả hai đầu. Đường cong màu xanh thể hiện mô men uốn tại các nút liên kết và đường cong màu đỏ thể hiện mô men uốn tại giữa nhịp dầm. Nội lực hầu như không thay đổi trong vùng khớp và vùng ngàm cứng nhưng thay đổi nhanh chóng trong vùng liên kết bán cứng. Cũng lưu ý thang đo logarit cho độ cứng uốn. Điều này có nghĩa là độ cứng có thể thay đổi đến 100 lần nhưng ảnh hưởng rất nhỏ nếu nút liên kết vẫn nằm trong vùng ngàm cứng hoặc vùng khớp.
Tất cả điều đó có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng nút liên kết ngàm cứng hoặc khớp trong phân tích tổng thể mà không cần quan tâm đến độ cứng thực tế của nó.
Nhưng phải làm gì với các nút liên kết bán cứng?
IDEA StatiCa thể hiện ứng xử của nút liên kết như thể nó hoàn toàn mới và chỉ được tải một lần với một tổ hợp tải trọng cụ thể. Nhưng có rất nhiều yếu tố không chắc chắn. Nút liên kết có thể đã trải qua một số biến dạng dẻo trong quá khứ, có thể bị gỉ sét và công nhân có thể đã sử dụng các phương pháp không phù hợp để lắp ráp nút liên kết và khắc phục dung sai chế tạo. Đối với các nút liên kết bán cứng, độ cứng ban đầu chỉ được sử dụng trong phân tích tổng thể nếu Mj,Ed không bao giờ vượt quá 2/3 Mj,Rd trong suốt vòng đời của kết cấu. Điều đó hiếm khi xảy ra nhưng có thể là bước đầu tiên để xác định Mj,Ed. Nếu mô men uốn thiết kế vượt quá 2/3 Mj,Rd trong bất kỳ tổ hợp tải trọng nào, độ cứng ban đầu được giảm theo hệ số \(\eta\) từ Bảng 5.2 nên được sử dụng trong phân tích tổng thể:
Tóm tắt
Trong hầu hết các trường hợp, độ cứng ban đầu (không phải độ cứng cát tuyến) được xuất ra từ IDEA StatiCa Connection nên được sử dụng trong phân tích tổng thể. Độ cứng ban đầu xác định tại 2/3 Mj,Rd được dùng để phân loại nút liên kết.
- Nút liên kết ngàm cứng - giữ nguyên các cấu kiện được hợp nhất tại nút
- Nút liên kết khớp - thêm khớp lý tưởng
- Nút liên kết bán cứng:
- Mj,Ed < 2/3 Mj,Rd - sử dụng Sj,ini
- Mj,Ed > 2/3 Mj,Rd - sử dụng Sj,ini / \(\eta\)