SteelConnection designMember designKnowledge baseConnection

Oằn tổng thể và oằn cục bộ. Điều đó có nghĩa là gì?

This article is also available in

Hãy làm rõ oằn tổng thể và oằn cục bộ. Sự khác biệt là gì? Các yếu tố quyết định là gì? Làm thế nào để tránh các thiết kế nhạy cảm với ổn định có thể gây nguy hiểm?

Tiêu chuẩn thiết kế quy định rằng có thể sử dụng phân tích bậc nhất cho kết cấu nếu có thể bỏ qua sự gia tăng của nội lực hoặc mô men liên quan hoặc bất kỳ thay đổi nào khác về ứng xử kết cấu do biến dạng gây ra.

Để đánh giá liệu sự gia tăng này có thể bỏ qua hay không, có thể sử dụng hệ số oằn tới hạn α_cr. Chúng ta có thể bỏ qua oằn tổng thể đối với các cấu kiện (bao gồm cả liên kết) trong các trường hợp hệ số oằn lớn hơn 15 (trong trường hợp thiết kế dẻo) hoặc lớn hơn 10 (trong trường hợp ứng suất trên bản nằm trong nhánh đàn hồi).

Oằn cục bộ áp dụng cho các bản riêng lẻ (sườn tăng cứng, bụng cột), và các hệ số oằn giới hạn tương ứng được thiết lập theo tiêu chuẩn thiết kế và thí nghiệm nghiên cứu. Ảnh hưởng của oằn cục bộ được coi là có thể bỏ qua khi hệ số oằn:

≥ 2 - trong trường hợp bản được đỡ 4 cạnh
≥ 3 - trong trường hợp bản được đỡ 3 cạnh
≥ 4 - trong trường hợp bản được đỡ 2 cạnh (liền kề)
≥ 15 - trong trường hợp bản được đỡ 2 cạnh (đối diện)

Trong video, bạn có thể thấy các loại oằn khác nhau và cách xử lý chúng, xem xét các hệ số oằn và dạng oằn.

Để có giải thích toàn diện hơn về các loại oằn có thể xảy ra trong cấu kiện được phân tích, hãy tham khảo bài viết của chúng tôi về Phân tích oằn tuyến tính (LBA).

Cách đánh giá kết quả oằn trong các trường hợp cụ thể?

Trước tiên, chúng ta phải xác định hệ số khuếch đại lực tối thiểu để đạt đến oằn tới hạn đàn hồi, α_cr bằng cách sử dụng phân tích oằn. IDEA StatiCa cung cấp các hệ số oằn trong bảng kết quả và dạng oằn cho mỗi hệ số có thể được hiển thị trong chế độ xem 3D.

Giá trị giới hạn cho phân tích tổng thể có thể được tìm thấy trong EN 1993-1-1:2005 Điều 5.2.1.

Ví dụ 1

Trong ví dụ đầu tiên, lực nén được tác dụng lên dầm được liên kết bằng bản liên kết.

Kết quả từ tính toán tuyến tính hình học được cung cấp và hệ số đầu tiên là 8,76. Theo EN 1993-1-1:2005 Điều 5.2.1, giá trị giới hạn là 15 vì nút liên kết này có tính quyết định đối với ổn định của bản thân dầm và kết luận là liên kết không đạt kiểm tra oằn. Chưa kể rằng bản liên kết một phía này rất nguy hiểm trong hệ giằng này ở cấu hình chịu nén.

Đọc thêm tại đây về cách tính toán khả năng chịu oằn của bản mã nút.

Ví dụ 2

Mặt khác, trong trường hợp hầu hết các bản trong liên kết, oằn cục bộ có thể xảy ra và giá trị tối đa của hệ số oằn tới hạn, α_cr, yêu cầu phân tích kỹ lưỡng thường nhỏ hơn. Đã được xác minh rằng đối với sườn tăng cứng và bụng cột chịu cắt, không cần thiết phải tính đến oằn nếu hệ số oằn tới hạn lớn hơn 3.

Chúng ta phải xác định giá trị giới hạn đúng cho từng cấu kiện và đưa ra quyết định. Ví dụ này cho thấy dạng oằn đầu tiên là của sườn tăng cứng với hệ số α_cr = 8,76 >> 3. Trong ví dụ này, dạng oằn đầu tiên này không nguy hiểm.

Khi thực hiện phân tích oằn và xử lý kết quả, cần có sự đánh giá kỹ thuật. Câu hỏi đặt ra là khi nào nên sử dụng giới hạn tổng thể hay cục bộ của hệ số oằn tới hạn, và để có câu trả lời đúng, kiến thức về cấu trúc hình học và hệ kết cấu của công trình thiết kế là rất quan trọng. Trong khi IDEA StatiCa có khả năng cung cấp dạng oằn và hệ số tới hạn của bất kỳ phần nào của nút liên kết, phần mềm không cung cấp kiểm tra oằn theo tiêu chuẩn.

Khi kết quả dạng oằn cho chúng ta các giá trị âm, điều đó không có nghĩa là tính toán không thành công hoặc kết quả không chính xác. Điều gì xảy ra chính xác trong những trường hợp này được giải thích trong bài viết cơ sở kiến thức này.

Một ví dụ thực tế về đánh giá phân tích oằn cấu kiện đã được trình bày trong video hội thảo này:

Cơ sở lý thuyết

Để hiểu sâu hơn về chủ đề oằn và giải pháp của IDEA StatiCa, hãy đọc thông tin cơ bản về phân tích oằn trong các bài viết Cơ sở lý thuyết của chúng tôi.

IDEA StatiCa Connection - Thiết kế kết cấu liên kết thép

IDEA StatiCa Member - Ổn định cấu kiện