Knihovna článků

Umožňuje norma AISC použití metody konečných prvků pro návrh přípojů?

Ocel

Connection

AISC (USA)

CBFEM

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Stavební inženýři a konstruktéři přípojů mohou používat příručky AISC k navrhování a posouzení ocelových přípojů různých geometrií. A k dosažení efektivních a přesných výsledků mohou použít metodu konečných prvků.

Analýza konečných prvků obecně a nelineární analýza konečných prvků zvláště jsou již mnoho let známé jako životaschopné metody ve výzkumu. Pomohla vyvinout rovnice a ustanovení norem, které používají inženýři. Kromě toho se nelineární analýza konečných prvků hojně používá v praxi v USA i po celém světě k řešení inženýrských problémů od jednoduchých až po složité. Americké předpisy a normy, včetně ACI, AISC, TMS, NDS a dalších, obsahují ustanovení, která umožňují použití nelineární analýzy konečných prvků pro konstrukční prvky a přípoje, které nejsou zahrnuty v normách a které jsou obvykle složité. Pokud normy umožňují použití této metody pro složité problémy, pak pomůže řešit i jednoduchý problém, který má jinak předpoklady pro zjednodušení řešení. Výzkum ukázal, že mezní stavy prutů a posouzení přípojů lze uchopit pomocí analýzy konečných prvků. Zde jsou některé odkazy uvedené v různých částech příručky AISC.

Komentář AISC 360 na různých místech uvádí možnost použití analýzy konečných prvků a nelineárních konečných prvků, např.:

"Ustanovení rovněž umožňují použití výpočetní analýzy (např. metody konečných prvků), která nahradí Specifikační rovnice používané pro vyhodnocení mezních stavů, na které se vztahují kapitoly D až K" v DODATKU 1 14. vydání příručky AISC.
"Je povolena jakákoli metoda návrhu, která je založena na nepružné analýze a splňuje dané obecné požadavky. Tyto metody mohou zahrnovat použití nelineárních analýz konečných prvků (Crisfield, 1991; Bathe, 1995), které jsou založeny na spojitých prvcích, pro návrh jedné konstrukční součásti, jako je například přípoj, nebo použití nepružných rámových analýz druhého řádu (Clarke a kol., 1992; McGuire a kol., 2000) pro návrh konstrukčního systému sestávajícího z nosníků, sloupů a přípojů." V Comm 1.1 16.1-470 14. vydání příručky AISC.
"Pokud spoje, které mají být modelovány, nespadají do rozsahu databází, může být možné určit charakteristiky odezvy na základě zkoušek, jednoduchého modelování komponent nebo studie konečných prvků (FEMA, 1995)." V kapitole B3. Komentář, strana 16.1-265 14. vydání příručky AISC.
"Pokud se projektant setká s nosníky, které nemají osu symetrie, nebo s jiným tvarem, pro který neexistují ustanovení v jiných oddílech kapitoly F, je třeba omezit napětí mezí kluzu nebo pružné namáhání při vzpěru. Rozložení napětí a/nebo napětí při pružném vzpěru musí být určeno na základě zásad stavební mechaniky, učebnic nebo příruček, jako je příručka SSRC (Ziemian, 2010), článků v časopisech nebo analýz konečných prvků. Případně se projektant může problému vyhnout výběrem průřezů z mnoha možností uvedených v předchozích částech kapitoly F." v časopise Comm. F12 16.1-323 14. vydání příručky AISC.
"U délek svarů větších než 100násobek velikosti svaru by měla být efektivní délka menší než skutečná délka. Redukční součinitel uvedený v oddíle J2.2b je ekvivalentní součiniteli uvedenému v CEN (2005), který je zjednodušenou aproximací exponenciálních vzorců vyvinutých na základě studií konečných prvků a zkoušek prováděných v Evropě po mnoho let." V Comm J2. 14. vydání příručky AISC.

Stavební inženýři a projektanti přípojů mohou používat sadu nástrojů, které jim pomohou bezpečně, přesně a rychle navrhnout ocelové spoje podle normy AISC. Součástí této sady nástrojů je IDEA StatiCa se svým jedinečným a osvědčeným řešením FEA. Více informací o této metodě si můžete přečíst v našich Teoretických základech a rozsáhlé databázi souborů s verifikacemi.