Die Bedeutung der Knickanalyse

Eine Beulanalyse bestimmt, ob eine Struktur aufgrund von Axiallasten knickt. In diesem Artikel, SkyCiv Online-Engineering-Software wird Knicken einführen und veranschaulichen, warum es wichtig ist, wenn Sie Ihre Strukturen modellieren.

Was ist Knicken und wie unterscheidet es sich von Biegung / Durchbiegung??

Knicken ist der Versagensmodus eines Bauteils, das hohen komprimierend Spannungen, die eine plötzliche seitliche Auslenkung verursachen. Stützen werden normalerweise Knicknachweisen unterzogen, da Druck- oder Normalkräfte für das Beulen verantwortlich sind und diese eher bei Stützen als bei Balken auftreten. Im Hochbau, der Begriff "Durchbiegungs" ist in der Regel für die Verschiebung eines Stabes aufgrund von Biegekräften reserviert. Die Auslenkung auf diese Weise ist vorhersehbar und kann berechnet werden. Andererseits, die durch Knicken verursachte seitliche Durchbiegung ist instabil. Sobald ein Mitglied anfängt zu schnallen, jede weitere Belastung führt zu erheblichen und unvorhersehbaren Verformungen. Sie können eine einfache Stützenknickung ohne Stütze simulieren Knickrechner. Das Bild unten zeigt einen geknickten Stab aufgrund einer hohen Druckbelastung. Knicken sieht oft ähnlich aus wie Knicken (Stellen Sie sich vor, Sie zerquetschen eine leere Dose Soda).

Durchführen einer Knickanalyse

SkyCiv Structural 3D kann eine Beulanalyse für Sie durchführen. Es gibt viele Fälle, in denen eine lineare statische Analyse nicht ausreichend ist und eine solche Analyse KEINE Versagen aufgrund von Knicken erkennt. Deshalb, eine Beulanalyse muss separat durchgeführt werden. Statiksoftware wie z SkyCiv Structural 3D gibt Ihnen den niedrigsten Knickfaktor der Struktur. Normalerweise, ein Knickfaktor von weniger als eins zeigt an, dass ein Knicken auftreten würde. Faktoren über eins bedeuten, dass sich die Struktur nicht verbiegt, aus offensichtlichen Gründen ist es jedoch ratsam, einen viel höheren Knickfaktor anzustreben. Das unten gezeigte Beispiel zeigt, wie eine lineare statische Analyse für eine sehr geringe Durchbiegung der Struktur auflöst, obwohl Knicken auftritt. Betrachten Sie den vierstöckigen Rahmen, der 22 m hoch ist. Die unteren Spalten haben wir bewusst verlängert, die vollständig an der Basis befestigt sind, um ein Knicken zu verursachen. Es gibt verteilte Lasten auf jeder Ebene der Struktur und das Eigengewicht wurde angewendet. In diesem Beispiel, eine lineare statische Analyse (siehe links im Bild unten) zeigt eine maximale Gesamtauslenkung von 4,6 mm, ein sehr unbedeutender Wert, wenn man bedenkt, dass die Struktur 22 m hoch ist. An den Basissäulen, die maximale Durchbiegung liegt bei etwa 3,3 mm. Wenn eine Beulanalyse durchgeführt wird, SkyCiv Structural 3D warnt vor einem Knickfaktor von 0.98, zeigt an, dass die Struktur knickt (der Faktor ist kleiner als eins). In der Tat, die geschnallte Form (rechts im Bild unten rot dargestellt shown) zeigt, dass die langen Säulen an der Basis knicken. Zusammenfassend, Dieses Beispiel hat die Bedeutung einer Beulanalyse deutlich gemacht. Trotz einer linearen statischen Analyse, die nur eine winzige Auslenkung zeigt, die Struktur war verbeult und versagte! Eine Knickanalyse sollte immer durchgeführt werden, um das Knicken von schlanken Bauteilen unter hoher axialer Spannung zu überprüfen, da eine lineare statische Analyse diese Art von Versagen nicht erkennen kann. SkyCiv Structural 3D kann Ihre Knickanalyse für Sie durchführen: Schlag einfach "Knickanalyse" beim Klicken auf "Lösen" und lassen Sie die Software die ganze harte Arbeit für Sie erledigen!