O parte importanta a activitatii SC GORDIAS SRL o reprezinta cercetarea de specialitate, iar in numerele anterioare ale revistei v-am prezentat si unele dintre rezultate. In aceeasi directie, articolul de fata ilustreaza succint contributiile noastre la evaluarea rezistentei la strivire a tablelor cutate sub efectul fortelor transversale concentrate, formula de calcul rectificata rezultata fiind inclusa in noua editie FprEN1993-1-3/2023.
Formula actuala a rezistentei la forte concentrate din EN1993-1-3 (2008)
Relatia de calcul (6.18) din versiunea actuala a standardului EN 1993-1-3 este ecuatia (1) prezentata mai jos, in versiunea noua modificandu-se adnotarile unor termeni:
Se poate observa cu usurinta ca variabilele in functie de conditiile de incarcare sunt K1 (notat cu α) si lbl (notat cu la), restul parametrilor fiind constanti pentru o sectiune data.
Valoarea coeficientului de categorie (K1) pentru profile trapezoidale poate fi K1 = 0,075 pentru categoria I de incarcare si K1 = 0,15 pentru categoria II de incarcare. Categoria de incarcare se stabileste in functie de lungimea capatului liber (sectiune de reazem), sau distanta dintre punctele de aplicare a incarcarilor cu directii opuse (sectiuni intermediare).
Lungimea efectiva de rezemare (lbl) se determina in functie de categoria de incarcare si lungimea de reazem (lsb). Pentru categoria I, lbl are valoare fixa de 10 mm. In cazul categoriei de incarcare II, daca forta se aplica aproape de capatul liber (situatia reazemului de capat), lungimea efectiva rezulta tot de 10 mm. Pentru incarcari aplicate in zone de camp, lungimea efectiva este determinata in functie de pozitia relativa a fortelor, valoarea maximala a lungimii efective de rezemare/aplicare a incarcarii rezultand (lsb).
Studiu parametric al lungimii de consola cu ajutorul metodei elementelor finite
S-a efectuat un studiu parametric cu programul ANSYS R2 pentru trei latimi de rezemare si diverse lungimi de consola, cu ajutorul unor modele numerice calibrate pe incercari experimentale realizate in conditii de laborator.
Constatarile au fost ca:
- Pentru lungimi de capat reduse (console scurte − fig. 1a), se dezvolta o tendinta de ridicare a capatului tablei cutate, ramanand o suprafata relativ redusa in contact cu suportul, producandu-se rotirea sectiunii de capat in jurul muchiei interioare. Aceasta situatie corespunde categoriei I de rezemare, pentru care latimea de rezemare se limiteaza la 10 mm.
- Pentru lungimi de capat mai mari (console lungi − fig. 1b), dispare tendinta de ridicare a capatului tablei cutate, ramanand suprafata de contact cu suportul pe toata latimea reazemului, nefiind sesizabila rotirea sectiunii. Zona de capat a tablelor cutate nu este afectata de incarcarea locala concentrata, aceasta avand numai un efect local. Sectiunea de capat ramane nedeformata. Aceasta situatie corespunde categoriei II de incarcare, pentru care latimea de rezemare se considera intreaga latime a suportului.
- Pentru conformatiile dintre console scurte si console lungi (fig. 1c), a fost identificata cresterea graduala a suprafetei de contact, odata cu cresterea lungimii capatului liber.
Fig. 1: Harta tensiunilor din analiza numerica pe diferite lungimi de capat
Modificari propuse de autori (incluse in versiunea FprEN1993-1-3/2023)
In vederea imbunatatirii metodei de calcul, s-a analizat termenul lbl din formula (2) redefinita in noua versiune a FprEN1993-1-3/2023. Pentru a introduce cresterea graduala a lungimii active in categoria I de incarcare in relatia de calcul, s-a efectuat o interpolare liniara a lungimii efective pe intervalul situat intre lend + lsb = hw si lend = 1,5 * hw.
Definitia lbl a fost rectificata de autori astfel:
- Pentru lend< hw – lsb, valoarea lbl = 10 mm
- Pentru hw – lsb ≤ lend< 1.5* hw, valoarea lbl se va calcula cu ajutorul relatiei:
lbl = 10 mm + (lend – hw + lsb) * (lsb -10 mm) / (0.5*hw + lsb)
(3)
- Pentru lend ≥ 1.5* hw, lbl = lsb, dar se limiteaza la lbl ≤ 200 mm
Limita de aplicabilitate de lend≥ 40 mm se inlocuieste cu lend+ lsb ≥ 40 mm.
Comparand rezultatele obtinute din analizele numerice cu cele generate cu ajutorul formulei (2) in care se rectifica definitia termenului lbl, folosind o interpolare cu relatia (3) in domeniul in care Rw,Rd a fost anterior constant, se observa o foarte buna apropiere de rezistentele obtinute prin calcul numeric (fig. 2).
Fig. 2: Rezistenta la forta concentrata a inimii rezultata prin metode numerice vs formula cu lbl rectificat (3) propusa
***
Serviciile oferite de noi sunt intangibile, dar rezultatele produse speram sa aduca un plus de caldura si bucurie in inimile clientilor si partenerilor nostri.
Sarbatori fericite! Va multumim ca ne-ati fost alaturi in toate proiectele dezvoltate si ne dorim sa ne reintalnim cu bine in 2024!
Craciun Fericit si multe bucurii alaturi de cei dragi!
Autor:
conf. dr. ing. Zsolt NAGY – Director Gordias SRL
GORDIAS s.r.l
Cluj–Napoca, RO-400180
Str. Carpati nr. 1,
Telefon: +40 753 109 394
Email: office@gordias.ro
www.gordias.ro
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 209 – decembrie 2023, pag. 56-57
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Lasă un răspuns