PLATE-BUCKLING Add-on Module voor RFEM/RSTAB

Plooicontrole van platen volgens de Eurocode 3

De RF-/PLATE-BUCKLING is beschikbaar als een add-on voor RFEM / RSTAB of als een stand-alone programma. Het voert een plooicontrole uit van vlakke, rechthoekige platen volgens de volgende normen:

  •  EN 1993‑1‑5:2006
  •  DIN 18800‑3:1990‑11

Het is mogelijk om horizontale of verticale verstijvers op de platen aan te brengen (bijvoorbeeld strippen, hoeken, T-profielen, of trapeziumvormige verstijvers). Het aanbrengen van de belasting op de randen kan op verschillende manieren worden gedaan. De lasten kunnen deels worden geïmporteerd vanuit het hoofdprogramma RFEM / RSTAB. De plooicontrole in RF-/PLATE-BUCKLING wordt altijd uitgevoerd de hele plaat, aangezien eventuele verstijvers worden beschouwd in het 3D Eindige Elementen Methode-model. Om deze reden zijn de controles van separate (c/t)-delen of plooipaneelsecties weggelaten.


Mogelijkheden

Belastingsinvoer ter controle knikken plaat volgens EC3
Invoer van plooicontrole van een stalen plaat volgens Eurocode 3
  • Integratie van parameters voor de volgende nationale bijlagen:
    • Belgium NBN EN 1993-1-1/ANB:2010-12 (België)
    • Cyprus CYS EN 1993-1-1/NA:2009-03 (Cyprus)
    •  SFS EN 1993-1-1:2005 (Finland)
    •  DIN EN 1993-1-1/NA:2015‑08 (Duitsland)
    •  UNI EN 1993-1-1/NA:2008 (Italië)
    •  NEN EN 1993-1-1/NA:2011-12 (Nederland)
    •  NS EN 1993-1-1/NA:2008-02 (Noorwegen)

Naast bovenstaande Nationale Bijlagen is het ook mogelijk dat de constructeur een eigen bijlage maakt met parameters ingevuld door de gebruiker.

  • Samenvatting van de spanningen in belastinggevallen met bepaling van de maatgevende belasting
  • Afzonderlijke materialen voor verstijvers en plaat
  • Import van verstijvers uit een uitgebreide bibliotheek (vlakke plaat, hoek, T-profiel en trapeziumvormige platen)
  • Bepaling van effectieve breedtes volgens EN 1993-1-5 (tabel 4.1 of 4.2) of DIN 18800, deel 3, Vgl. (4)
  • Optionele berekening van kritische lokale plooispanning door analytische formules van de bijlagen A.1, A.2, A.3 van EC 3 of door middel van EE-berekening
  • Controles (spanning, vervorming, knik) van langs- en dwarsverstijvers
  • Optionele overweging van plooieffecten volgens DIN 18800, deel 3, Vgl. (13)
  • Fotorealistische weergave (3D-rendering) van het paneel inclusief verstijvers, spanningen en eigen waardes met animatie
  • Exporteren naar MS Excel met één muisklik
  • Controleerbare en overzichtelijke berekeningsrapport in verschillende talen (Nederlands, Frans, Engels, Duits, … )


Invoer

Invoer T verstijvers om platenknik tegen te gaan
Invoer T verstijvers om platenknik tegen te gaan

Om te starten is het noodzakelijk om materiaalgegevens, paneelafmetingen en oplegvoorwaarden te definiëren (scharnierend, star, niet-ondersteund, scharnierend-elastisch). Het is mogelijk om de gegevens van RFEM / RSTAB over te dragen of om de software als stand-alone programma te gebruiken. Vervolgens kunnen spanningen op de plaatranden handmatig worden gedefinieerd voor elk belastinggeval of worden geïmporteerd vanuit RFEM / RSTAB.

Verstijvers worden gemodelleerd als ruimtelijk effectieve vlakken, die excentrisch zijn verbonden met de plaat. Daarom is het niet noodzakelijk om de excentriciteiten van de verstijvers te beschouwen met effectieve breedtes. De buiging, afschuiving, rek en St. Venant-stijfheid van verstijvingen evenals de Bredt-stijfheid van gesloten verstijvers worden automatisch bepaald in een 3D-model.


Controle

Parameters NBN EN 1993-1-5
Parameters NBN EN 1993-1-5

Ontwerpen worden in iteratieve stappen uitgevoerd door berekening van de eigenwaarde van de ideale plooiwaarden voor de individuele spanningen, evenals van de plooiwaarde voor de gelijktijdige effecten van alle spanningscomponenten.

De plooicontrole is gebaseerd op de spanningsreductiemethode, waarbij de optredende spanningen worden vergeleken met een toelaatbare spanningen, die zijn verminderd van vloeicriterium volgens Von Mises voor elk paneel. De controle is gebaseerd op een enkele globale slankheidsverhouding, die wordt bepaald voor het gehele spanningsveld. Daarom is de berekening van enkelvoudige belasting en daaropvolgende samenvoeging met behulp van het interactiecriterium weggelaten.

Om het plooigedrag van de plaat te bepalen, dat vergelijkbaar is met het gedrag van een knikelement, berekent de module eigenwaarden van de ideale paneel knikwaarden met vrij veronderstelde randen. Vervolgens worden de slankheidsverhoudingen en reductiefactoren bepaald volgens EN 1993-1-5, hoofdstuk 4 of bijlage B, of DIN 18800, deel 3, tabel 1. Tenslotte wordt de controle uitgevoerd volgens EN 1993-1-5, Hoofdstuk 10, of DIN 18800, deel 3, Vgl. (9), (10) of (14).

Het paneel heeft een vierhoekige of, indien nodig, driehoekige eindige elementen net. Elk elementknooppunt heeft zes vrijheidsgraden.

De buigcomponent van een driehoekig element is gebaseerd op het LYNN-DHILLON-element (tweede conf. Matrix Meth. JAPAN – VS, Tokio) volgens de buigingstheorie van Mindlin. De membraancomponent is echter gebaseerd op het BERGAN-FELIPPA-element. De vierhoekige elementen bestaan ​​uit vier driehoekige elementen, terwijl het binnenste knooppunt is geëlimineerd.


Resultaat

Knikcontrole van een plaat volgens EC3
Plooicontrole van een plaat met een horizontale verstijver

De resultaten worden weergegeven met verwijzingen naar EN 1993-1-5 of DIN 18800. Bovendien toont RF- /PLATE-BUCKLING de berekeningsresultaten afzonderlijk voor de actie van slechts één randbelasting en voor het gelijktijdige effect van alle randbelastingen.

In het geval van verschillende belastinggevallen, wordt de maatgevende belasting afzonderlijk weergegeven. Aldus is een tijdrovende vergelijking van berekeningsgegevens niet noodzakelijk.

Venster 2.5 in de software vermeldt de kritische plooifactoren van alle belastinggevallen en de respectieve knikmodi.

Een staalconstructeur kan de eigenwaardes en veel panelen in het grafische venster visualiseren om een snel overzicht te krijgen. Met behulp van de animatieoptie kan een constructeur het plooigedrag van verstijfde platen duidelijk weergeven.

Ten slotte is het mogelijk om alle tabellen naar MS Excel of in een CSV-bestand te exporteren.