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2019-07-10

Collegamento con piastra d’estremità delle sezioni cave sotto la tensione secondo il metodo CIDECT e il modello FEM

Si realizzerà un giunto costituito da sezioni cave con piastra d’estremità. È il corrente inferiore di una travatura reticolare che deve essere diviso per motivi di trasporto.

L'esempio è trattato in [1]. La verifica secondo la sezione 6.2 della DIN EN 1993-1-8 si applica alle sezioni a I e ad H e non è applicabile in questo caso. Pertanto, vengono utilizzati il metodo CIDECT descritto in [2] e un modello FEA.

Sistema

  • Sezione: HE-A 180
  • Piastra d'estremità: tp = 35 mm
  • Materiale: Acciaio S355 secondo DIN EN 1993-1-1, tabella 3.1

Il modello FEA è modellato per mezzo di elementi di superficie, elementi dell'asta per i bulloni e un solido per rappresentare il contatto delle due piastre d'estremità. Per il contatto solido sono definite non linearità. "Isotropo plastico 2D/3D" è selezionato come modello del materiale per le piastre terminali (richiede il modulo aggiuntivo RF‑MAT NL ). Questo modello di materiali mostra un comportamento del materiale isotropo nella zona elastica. La zona plastica si basa sullo snervamento secondo le ipotesi di distorsione secondo von Mises con una tensione di snervamento definita della tensione equivalente di 35,5 kN/cm².

Forze interne

La forza di progetto determinante nel corrente inferiore risultante dalla determinazione delle forze interne èNEd = 1.491,5 kN (trazione). Se questo viene convertito nel perimetro della sezione trasversale cava (linea centrale), il carico della linea è 2.211,60 kN/m.

progettazione

La verifica dovrebbe includere la verifica parziale dello stato limite ultimo della piastra d'estremità e il calcolo del carico di un bullone (compresa la forza di contatto).

Resistenza della flangia d'estremità

La resistenza della piastra di estremità sotto flessione è determinata secondo l'equazione 8.6 con il metodo CIDECT:

Con l'equazione 8.5


ciò si traduce in:

Pertanto, risulta in un rapporto di:

La valutazione delle tensioni nella piastra di estremità sul modello FEA con il modulo aggiuntivo RF-STEEL Surfaces produce un risultato adeguato.

Resistenza del bullone

Per la verifica dei bulloni, è essenziale determinare la resistenza comprese le forze di contatto. Il calcolo viene eseguito secondo l'equazione 8.7 con il metodo CIDECT come segue:

Con l'equazione 8.9


ciò si traduce in:

Pertanto, risulta in un rapporto di:

La valutazione della forza interna dell'asta N nel modello FEA risulta in una forza massima del bullone di 343 kN nei bulloni centrali ed è, quindi, leggermente superiore al risultato analitico.

In [2], la validità del criterio di verifica è legata al fatto che gli assi esterni dei bulloni nel collegamento della piastra superiore non si trovano fuori dagli angoli della sezione cava. La Figura 8.5 in [2] non mostra l'asse del bullone, ma il foro del bullone che giace all'interno delle dimensioni della sezione cava.

Aumentando la distanza dal bordo a e = 55 mm si ottiene una ridistribuzione delle forze dei bulloni verso i bulloni esterni e una distribuzione omogenea in termini di processo.


Link
Bibliografia
  1. bauforumstahl eV Beispiele zur Bemessung von Stahltragwerken nach DIN EN 1993 - Eurocode 3. Berlino: Ernst & Sohn, 2011
  2. Packer, J. A.; Wardenier, J.; Zhao, X.-L.; van der Vegte, G. J.; Kurobane, Y.: Nr 3 - Knotenverbindungen aus rechteckigen Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung - CIDECT-Handbuch Reihe "Konstruieren mit Hohlprofilen", 2. Auflage. Colonia: TÜV Rheinland, 2009
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