Analyse van knik bij stalen platen volgens EC3

De RF- / PLATE-BUCKLING is beschikbaar als een add-on voor RFEM / RSTAB of als een afzonderlijk zelfstandig programma. Het voert plaatknikanalyse uit van rechthoekige platen volgens de volgende normen:

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

Het is mogelijk om horizontale of verticale verstijvingen op de platen aan te brengen (bijvoorbeeld vlakke platen, hoeken, T-verstijvers, trapeziumvormige verstijvingen). Het belasten van de plaatranden kan op verschillende manieren worden toegepast en kan worden geïmporteerd vanuit het hoofdprogramma RFEM / RSTAB. Het plaat-knikontwerp in RF- / PLATE-BUCKLING wordt altijd uitgevoerd op het totale knikpaneel, aangezien de potentiële verstijvers worden beschouwd in het 3D EE-model. Aldus zijn ontwerpen van enkele (c/t) delen of knikpaneelsecties weggelaten.



Mogelijkheden

Belastingsinvoer ter controle knikken plaat volgens EC3
Belastingsinvoer ter controle knikken plaat volgens EC3
  • Import van materialen, doorsneden en interne krachten van RFEM / RSTAB
  • 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 (Norwegen)

Naast bovenstaande Nationale Bijlagen is het ook mogelijk dat de gebruiker zijn 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 knikspanning door analytische formules van de bijlagen A.1, A.2, A.3 van EC 3 of door middel van EE-berekening
  • Ontwerpen (spanning, vervorming, knik) van langs- en dwarsverstijvingen
  • Optionele overweging van knikeffecten volgens DIN 18800, deel 3, Vgl. (13)
  • Fotorealistische weergave (3D-rendering) van het knikpaneel inclusief verstijvers, spanningen en knikmodi met animatie
  • Exporteren naar MS Excel met één muisklik
  • Controleerbare en overzichtelijke rekennota 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 randvoorwaarden te definiëren (scharnierend, ingeklemd, niet-ondersteund, scharnierend-elastisch). Het is mogelijk om de gegevens van RFEM / RSTAB over te dragen of om de software als stand-alone product 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 oppervlakte-elementen die excentrisch zijn verbonden met de plaat. Daarom is het niet noodzakelijk om de verstijvingsexcentriciteiten te beschouwen met effectieve breedten. De buiging, afschuiving, rek en St. Venant-stijfheid van verstijvingen evenals de Bredt-stijfheid van gesloten verstijvers worden automatisch bepaald in een 3D-model.



Ontwerp

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 knikwaarden voor de individuele spanningen, evenals van de knikwaarde voor de gelijktijdige effecten van alle spanningscomponenten.

De knikanalyse is gebaseerd op de methode van verminderde spanningen, waarbij de werkspanningen worden vergeleken met een limietspanningstoestand verminderd van de opbrengstvoorwaarde van von Mises voor elk knikpaneel. Het ontwerp is gebaseerd op een enkele globale slankheidsratio die wordt bepaald door het gehele spanningsveld. Daarom is de analyse van enkelvoudige belasting en daaropvolgende samenvoeging met behulp van interactiecriterium weggelaten.

Om het knikgedrag van de plaat te bepalen, dat vergelijkbaar is met het gedrag van een knikelement, berekent de module eigenwaarden van de ideale paneelknikwaarden met vrij veronderstelde langsranden. 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 analyse uitgevoerd volgens EN 1993-1-5, Hoofdstuk 10, of DIN 18800, deel 3, Vgl. (9), (10) of (14).

Het knikpaneel is vermaasd in eindige vierhoekige of, indien nodig, driehoekige elementen. 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
Knikcontrole van een plaat volgens EC3

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 knikbelastingsfactoren van alle belastinggevallen en de respectieve knikmodi.

U kunt de knikmodi en veel knikpanelen in het grafische venster visualiseren om een snel overzicht te krijgen. Met behulp van de animatieoptie kunt u het knikgedrag van verstijfde platen duidelijk weergeven.

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