Knik buis

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 21

Knik buis

Weet iemand hoe ik de kritische belasting tot knik van de volgende buis kan berekenen?

Een buis staat verticaal en heeft aan de onderkant een vaste inklemming en aan de bovenkant van de buis staat de belasting. Op de buis worden echter ook dwarskrachten uitgeoefend.

Zonder dwarskrachten lukt de knikberekening wel, maar met dwarskrachten niet. Weet iemand hoe ik die dwarskrachten meeneem in de berekening? :D Alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Knik buis

Ik ben niet echt deskundig op dit gebied. Maar ik denk dat je beide los van elkaar kunt bekijken.
De dwarskrachten zullen het grootste moment veroorzaken op de plek van de inklemming. Je moet dus bepalen hoe groot dat moment is en of de buis daar tegen bestand is.

Gebruikersavatar
Berichten: 454

Re: Knik buis

Ik denk niet dat je dat los van elkaar kan bekijken.

Ik denk dat je heel de berekening van Euler moet aanpassen. Lijkt mij niet evident.

https://en.wikipedia.org/wiki/Euler%27s_critical_load

Berichten: 21

Re: Knik buis

Hoe pas ik de berekening van Euler aan?

Gebruikersavatar
Berichten: 454

Re: Knik buis

Wat Euler gedaan heeft, staat hier wel mooi uitgelegd.

https://web.archive.org/web/20150528132 ... pter09.pdf

In die vergelijking (9.2) moet nu de dwarskracht ook mee geïntegreerd worden. Is lastig. Ik vermoed dat dat buiten het domein van de sterkteleer valt en dat je je toevlucht gaat nemen tot numerieke technieken?

Gebruikersavatar
Lorentziaan
Berichten: 1.493

Re: Knik buis

Maar waarom zou je zoiets willen berekenen? Ik bedoel als er kans is op knik, is een dwarskracht natuurlijk vragen om bezwijken .. "door knik".
Dus voordat het überhaupt zin heeft om de knik te berekenen is het eerst zaak om die dwarskracht op te vangen, voldoende weerstand tegen transversale krachten creëren.
(Als de kans op knik kritisch wordt, voer je de "knik weerstand", knikvastheid, op.)

Als het zo'n flauwe huiswerk vraag is, zou ik naar die docent toe stappen en zeggen "waar slaat dit op!? Hier krijgen we in de praktijk toch nooit mee te maken! ***!" :D
Condemnant Quod Non Intellegunt

Berichten: 21

Re: Knik buis

Het is geen huiswerkvraag. Ik loop mijn afstudeerstage en dit is een echte situatie. Een stalen pijp van 36 meter wordt onder een hoek van 60 graden belast met een drukkracht. Tegelijkertijd trekt een kabel aan twee aangrijpingspunten aan de buis en dient de zwaartekracht van de buis ook meegenomen. Zonder de drukkracht is het hoogste buigmoment 710 kN*m, en daarbij is de buigspanning 102,5 N/mm2, dus dat is prima.

Dus nu ben ik weer bij mijn eerste vraag, hoe ga ik de maximale drukkracht berekenen

Technicus
Berichten: 966

Re: Knik buis

NEN-EN 1993-1-1 artikel 6.3.3

Maar dat is geen grappige berekening. En je mickey-mouse profiel is technisch gezien ook niet dubbelsymmetrisch, dus eigenlijk geldt ook die niet. Maar dat zou ik voor een stageopdracht lekker negeren (uiteraard wel een korte opmerking "officieel voldoet deze aanpak niet, maar het is een benadering. Later valideren met FEM pakket" plaatsen).

Alternatief is rekenpakket gebruiken en 2e-orde berekening uitvoeren. Je hebt vanuit school vast wel toegang tot 1 van de vele pakketen lijkt me?

Gebruikersavatar
Lorentziaan
Berichten: 1.493

Re: Knik buis

Het is geen huiswerkvraag.
Ok. Ik meen me te herinneren dat we van een wat klierige docent die opdracht kregen.

Maar idd, er een FEM analyse op los laten is dan (zoals meestal) het makkelijkst. Hebben ze dat niet op je stageplaats?
Condemnant Quod Non Intellegunt

Berichten: 244

Re: Knik buis

De dwarskracht levert een buigend moment op, dat kan je zo meenemen. Dat moment heeft veel meer invloed dan de dwarskracht, tenzij je boven 20% van je dwarskracht capaciteit zit.

Berichten: 21

Re: Knik buis

Bedankt voor de reacties!

Ik heb het nu volgens de volgende manier gedaan. Ik heb de knikfactor volgens NEN 6770 berekend. Vervolgens ben ik deze gaan invullen inde volgende formule.

1,1*(normaalkracht/(knikfactor*normaalkracht capaciteit)) + 1,1*(hoogste moment in de buis/(kipfactor*moment capaciteit)) =< 1

Daar komt een normaalkracht uit, wat de maximale drukkracht dus is. hier kwam een antwoord van 20 ton uit, wat best kan kloppen.

Dit ga ik misschien nog checken volgens de NEN-EN 1993-1-1 artikel 6.3.3, maar ik heb het al gezien, dat is inderdaad niet grappig.

Ik ga in ieder geval nog een FEM analyse doen.

Berichten: 244

Re: Knik buis

Dan is de NEN 6771 nog wat nauwkeuriger.

Gebruikersavatar
Lorentziaan
Berichten: 1.493

Re: Knik buis

Maar die is sinds 2010 ingetrokken en bijna volledig vervangen door NEN-EN 1993-1-1 .. lees ik.
Condemnant Quod Non Intellegunt

Berichten: 21

Re: Knik buis

Oja ik zie het. Hmm ik denk dat ik de berekening van 6770 in ieder geval in het verslag laat, ook al is deze NEN ook verlopen. En dan kijk ik later of ik nog tijd heb voor de NEN-EN 1993-1-1.

Reageer