Πλαστική ανάλυση τεγίδων

[Pappos]

Ο μελετητής πρέπει να αποφασίσει εάν θα χρησιμοποιήσει ελαστική ή πλαστική μέθοδο ανάλυσης. (Δηλαδή πρόκειται για επιλογή του μελετητή μέσα από το πλαίσιο των κανονιστικών διατάξεων)
Η πλαστική μέθοδος ανάλυσης είναι κατάλληλη μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες σχετικά με τις ιδιότητες του χάλυβα, την ταξινόμηση της διατομής των μελών και την πλαστιμότητα των συνδέσεων.

Οι έλεγχοι για την επάρκεια των μελών μετά την ανάλυση εξαρτώνται από τη μέθοδο ανάλυσης που χρησιμοποιήθηκε.
Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται ανάλυση δευτέρας τάξεως, δεν απαιτείται συνήθως να ελεγχθεί η εντός επιπέδου ευστάθεια του πλαισίου ή των μελών του. Η επιλογή καθολικής ανάλυσης εξαρτάται συνεπώς, όχι μόνο από τις απαιτήσεις του EC3, αλλά και από τίς προσωπικές επιλογές του μελετητή, ανάλογα με την περίσταση, το διαθέσιμο λογισμικό κλπ. Θα πρέπει λοιπόν να βρεθεί μία ισορροπία μεταξύ του υπολογιστικού φόρτου που θα αφιερωθεί στην καθολική ανάλυση και του φόρτου που θα απαιτηθεί για τους λοιπούς ελέγχους των οριακών καταστάσεων.

Είναι σαφές ότι η επιλογή μεθόδου ανάλυσης εξαρτάται, σε σημαντικό βαθμό, από τη μέθοδο διαστασιολόγησης που θα χρησιμοποιηθεί.
Για παράδειγμα, η εφαρμογή πλαστικής μεθόδου διαστασιολόγησης υπόκειται σε περιορισμούς και απαιτεί συγκεκριμένες μεθόδους ανάλυσης.
Όποια και αν είναι η μέθοδος διαστασιολόγησης που χρησιμοποιείται, είναι ιδιαιτέρως σημαντικό να προσδιορισθεί εάν τα φαινόμενα δευτέρας τάξεως πρέπει να ληφθούν υπόψη. Για την πλειοψηφία των τυπικών επιπέδων πλαισίων μπορεί να εφαρμοσθεί οποιαδήποτε μέθοδος ανάλυσης.

1. ανάλυση πρώτης τάξεως επαρκεί, χωρίς να υπάρχει ανάγκη να ληφθούν υπόψη φαινόμενα δευτέρας τάξεως
2. όταν VSd / Vcr <= 0,25, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ελαστική ανάλυση πρώτης τάξεως για την ανάλυση πλαισίων με πλευρική μετατόπιση, με κάποιες διορθώσεις ώστε να ληφθούν υπόψη φαινόμενα δευτέρας τάξεως, όταν αυτά είναι σημαντικά.
3. άκαμπτη-πλαστική ανάλυση πρώτης τάξεως μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν VSd /Vcr <= 0,20 και υπό την προϋπόθεση ότι όλες οι εσωτερικές δυνάμεις και ροπές μεγεθύνονται κατά 1/(1- VSd /Vcr.).
   Αυτή η περίπτωση αποτελεί ουσιαστικά εφαρμογή της μεθόδου Merchant-Rankine.

Προκειμένου να γίνει η επιλογή αυτή, είναι απαραίτητο να προσδιορισθεί ο βαθμός κατά τον οποίο τα φαινόμενα δευτέρας τάξεως τροποποιούν την κατανομή των εσωτερικών δυνάμεων (δηλ. αν οι πλευρικές μετακινήσεις (P-Δ) και ατέλειες/παραμορφώσεις (P-Δ) μελών είναι σημαντικές).
Υπενθυμίζεται ότι οι πλευρικές μετακινήσεις έχουν την πιο καθοριστική επίδραση σε ένα πλαίσιο με πλευρική μετατόπιση.
Ενώ οι επιδράσεις των ατελειών και παραμορφώσεων των μελών μπορεί να είναι σημαντικές για σχετικά λυγηρά μέλη σε πλαίσια με πλευρική μετατόπιση, είναι απίθανο να είναι σημαντικές σε πλαίσια χωρίς πλευρική μετατόπιση.

Προκειμένου να εξεταστεί η επίδραση της πλευρικής μετατόπισης, θα πρέπει να προσδιοριστεί ο κρίσιμος φορτικός συντελεστής λcr, δηλ. ο λόγος
μεταξύ του συνολικού κατακορύφου φορτίου που θα προκαλούσε εντός επιπέδου πλευρική αστάθεια του πλαισίου και των πραγματικών κατακορύφων φορτίων σχεδιασμού. (Ο Ευρωκώδικας 3 Μέρος 1-1 χρησιμοποιεί το αντίστροφο αυτού του συντελεστού, που είναι 1/λcr = VSd / Vcr , για την αξιολόγηση αυτή). Από τη στιγμή που έχει γίνει η προκαταρκτική διαστασιολόγηση των υποστυλωμάτων, μπορεί να γίνει εκτίμηση της τιμής VSd / Vcr για τα υποστυλώματα που είναι πιο κρίσιμα από πλευράς φορτίσεως. Αυτή η προκαταρκτική εκτίμηση απαιτείται να επαληθευτεί όταν περατωθεί η ανάλυση του φορέα.

1.Η διατομή να είναι κλάσης 1 στη θέση της πλαστικής άρθρωσης.

Αυτό είναι πολύ βασικό για την πλαστική ανάλυση.