Wybór analizy globalnej dla stalowej konstrukcji ramowej

Wybór analizy globalnej dla stalowej konstrukcji ramowej

Algorytm wyboru analizy statycznej oraz weryfikacji nośności ramowej konstrukcji stalowej w zależności od uzyskanego mnożnika krytycznego αcr. Dla różnych wariantów wybierano zawsze analizę możliwie najniższego rzędu., co nie wyklucza zastąpienia jej analizą wyższego rzędu.
Zapoznaj się również z artykułem  Ocena wrażliwości konstrukcji na efekty II rzędu  

αcr ≥10 (15)

A.1
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> spełnione
Analiza  -> I rzędu (statyka liniowa)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem globalnej postaci utraty stateczności (konieczność określenia mnożnika dł. wyboczeniowej)

A.2
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> niespełnione
Analiza  -> I rzędu (statyka liniowa)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem długości teoretycznej (mnożnik dł. wyboczeniowej =1)

3≤ αcr <10 (15)

B.1
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> spełnione
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> spełnione
Analiza  -> I rzędu (statyka liniowa)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem globalnej postaci utraty stateczności (konieczność określenia mnożnika dł. wyboczeniowej)

B.2
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> niespełnione
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> spełnione
Analiza  -> II rzędu (statyka nieliniowa z opcją nieliniowości geometrycznej)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem długości teoretycznej (mnożnik dł. wyboczeniowej =1)

B.3
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> niespełnione (odwzorowanie za pomocą amplifikacji obciążeń)
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> spełnione
Analiza  -> I rzędu (statyka liniowa)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem długości teoretycznej (mnożnik dł. wyboczeniowej =1)

B.4
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> niespełnione
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> niespełnione
Analiza  -> II rzędu (statyka nieliniowa z opcją nieliniowości geometrycznej)
Weryfikacja nośności  -> sprawdzenie tylko nośności przekroju (pkt.  6.2 EC3-1-1 )

αcr <3

C.1
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> spełnione
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> spełnione
Analiza  -> II rzędu (statyka nieliniowa z opcją nieliniowości geometrycznej)
Weryfikacja nośności  -> stateczność słupa z wykorzystaniem długości teoretycznej (mnożnik dł. wyboczeniowej =1)

C.2
Kryterium pominięcia imperfekcji globalnej -> niespełnione
Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych  -> niespełnione
Analiza  -> II rzędu (statyka nieliniowa z opcją nieliniowości geometrycznej)
Weryfikacja nośności  -> sprawdzenie tylko nośności przekroju  (pkt.  6.2 EC3-1-1 )

Informacje dodatkowe do algorytmu
  1. Wartość αcr  podana w nawiasie ( ) dotyczy analizy plastycznej (nieliniowe właściwości materiału oraz uwzględniona redystrybucja sił wewnętrznych i momentów), a w przeciwnym przypadku analizy sprężystej (liniowa charakterystyka materiału w całym zakresie obciążenia).

  2. Kryterium pominięcia imperfekcji globalnych polega na sprawdzenie warunku z pkt. 5.3.2 (4) PN-EN 1993-1-1 (obciążenia poziome większe niż 15% obciążeń pionowych HEd ≥ 0,15*VEd ).
  3. Kryterium pominięcia imperfekcji lokalnych polega na łącznym sprawdzeniu warunków z pkt.  5.3.2 (6) PN-EN 1993-1-1 .

    Warto w tym miejscu podkreślić, że lokalne efekty II rzędu są automatycznie uwzględniane w formułach wymiarujących, gdy wg powyższego algorytmu sprawdzana jest stateczność elementu wg pkt. 6.3 wzór (6.61) i (6.62) wspomnianej normy i nie ma konieczności ich zadawania bezpośrednio na modelu, co znacznie ułatwia proces projektowania. 
    Sprawdzenie stateczności elementu w AxisVM aktywuje się poprzez włączenie opcji     Wyboczenie giętne w oknie z parametrami wymiarowania


  5. WYMAGANA (za pomocą amplifikacji obciążeń)  w analizie sprężystej oznacza zwiększenie efektów przechyłowych (najczęściej są to siły poziome i imperfekcje przechyłowe), a w przypadku analizy plastycznej amplifikacja obejmuje wszystkie oddziaływania na konstrukcje (obciążenia poziome i pionowe). Ponieważ zastosowanie amplifikacji sił nie ingeruje w geometrię modelu, możliwe jest wykonanie analizy liniowej.

    • Related Articles

    • Wyznaczenie wielkości strzałki wygięcia i przechyłu dla imperfekcji

      Imperfekcje geometryczne konstrukcji mogą zostać zdefiniowane na modelu w sposób bezpośredni lub w niektórych przypadkach uwzględnione na etapie wymiarowania elementu w sposób pośredni (patrz  Wybór analizy globalnej dla stalowej konstrukcji ...

    • Liniowa analiza wyboczeniowa - założenia i praktyczne zastosowania

      Założenia LBA Liniowa analiza wyboczeniowa (ang.linear buckling analysis - LBA ) pozwala na określenie postaci wyboczenia konstrukcji i odpowiadających im wartości własnych . Założenia liniowej analizy wyboczeniowej są następujące: obciążenie jest ...

    • Ocena wrażliwości konstrukcji na efekty II rzędu

      Mnożnik obciążenia krytycznego α cr przyjęto jako miarę efektów II rzędu. Mnożnik ten definiuje się jako stosunek obciążenia krytycznego odpowiadający niestateczności sprężystej układu do obciążeń obliczeniowych. Innymi słowy wartość ta mówi nam ...

    • Współpraca belki stalowej z blachą trapezową, płytą warstwową lub żelbetową

      1. Informacje wstępne Połączenie belki stalowej z konstrukcyjnym elementem powierzchniowym może zapewnić jej dodatkowe podparcie ciągłe, a tym samym zabezpieczyć całkowicie lub częściowo przed utratą płaskiej postaci zginania, czyli przed ...

    • Metoda ogólna wymiarowania elementów stalowych wg EC3

      zalecenia, zakres stosowania, algorytm, przykłady obliczeniowe 1. Kiedy należy stosować metodę ogólną? Norma PN-EN 1993-1-1:2006 umożliwia sprawdzenie stateczności z płaszczyzny elementów zginanych i ściskanych metodą ogólną (punkt 6.3.4) . ...