Groot, W. J. (1984). Onderzoek naar de kritieke belasting van de ALCOA-whisperwall t.a.v. het fenomeen kip. (DCT rapporten; Vol. 1984.036). Technische Hogeschool Eindhoven.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1984 Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
W F W 84.036
:%derzoek naar de kritieke belastins van de ALCOA-whisperwall t.a.v. het fe- nomeen kip
Het door ALCOA voorgestelde ontwerp voor een fluisterwal, die bestand moet zijn tegen een windbelasting van 1 . 4 5 kN/m2 met een veiligheidsfactor van 1.5, werd door ons doorgerekend op het bezwijken t.g.v. een kritische kipbe- lasting.
Onze conclusie is dat de gewenste maximale windbelasting voor de constructie geen aanleiding vormt om te bezwijken door globale kip. Lokale knikfenomenen werden niet beschouwd.
W. Groot Okt. 1984
volgens ALCOA
De fluisterwal van ALCOA bestaat uit staanders waaraan golfplaten worden be- vestigd. Deze 5 m. lange staanders worden geplaatst op een onderlinge af- stand van 4 m. en zijn samengesteld uit 2 profielen 62-430 (zie f i g . I) waartussen een lijfplaat wordt gelast, zodat het geheel op een I-profiel lijkt. De lijfplaat verloopt in breedte van b = 100 mm. aan de top tot b = 400 mm. aan de voet van de staander (zie fig. 3 1 .
Om de diverse van de dwarsdoorsnede afhangende grootheden, zoals de torsie- integraal It, de welvingsintegraal Ib en de oppervlaktetraagheidsmomenten I Y en Iz, te kunnen berekenen werd eerst met TRIQUANESH een elementverdeling gegenereerd. Fig. 2 laat een elementverdeling zien voor een lijfplaatbreedte van 100 mm. en wel vanwege de tweevoudige symmetrie van slechts een vierde deel van de doorsnede. Ook voor andere lijfplaatbreedten werden elementver- delingen gecreëerd.
Net WTS2 (= het programma GEOG van H. Seeverens) werden vervolgens de boven- genoemde grootheden berekend en a l s functie van de lijfplaatbreedte uitgezet in fig. 3. Ter vergelijking met de door ALCOA geleverde gegevens moge onder- staande tabel dienen.
2 2661.7 mm
I
!
oppervlak dwarsdoorsnede 1 traaah . moment= - 1
*
e157910 4 = 790 cm 4 4IZ 2
( IY = ) 826.13 cm
Tenslotte werd met het programma KIP de kritische belasting berekend waarbij de staander als geheel kipt. Dit laatste programma i s een elementenmethode- programma gebaseerd op de potentiële energieformulering volgens Koiter van het kipfenomeen. Dit lijkt ons een betrouwbaar programma, gezien het feit dat voor de weinige problemen waarvoor de kiplast nog analytisch te bere- kenen is, het programma de juiste kiplast bepaalt. De staander wordt daartoe in lengterichting in een betrekkelijk gering aantal elementen verdeeld. De oppervlaktegrootheden worden per element constant verondersteld en als waar- de wordt aangenomen die waarde die halverwege het element als exact geldt.. Deze waarden kunnen we met voldoende nauwkeurigheid verkrijgen door interpo- latie uit fig. 3 . Voor het omwerken van de belasting naar knooppuntskrachten (e:: eueritueel k n m p p u n t v m ~ m e n t e ~ ) zij2 twee i?.odelle?i g e h ~ n t e e r d n l . de " g e - stripte" methode en de "kinematisch consistente". De berekende resultaten zijn in onderstaande tabel weergegeven.
aantal elementen 5 10 Slot opmerkinsen kritische wi, sestript 3 3 7 1 3446 2 ibelastins in N/m kin. consistent 3 5 2 0 3528
-
Duidelijk moet gesteld worden dat in onze berekening alleen het fenomeen kip beschouwd is. Er werd dus niet onderzocht o f elders in de constructie ontoelaatbaar hoge spanningen op kunnen treden t.g.v. de berekende kri- tische windbelasting. Ook de mogelijkheid van locale knik werd niet be- schouwd.-
De belasting wordt geacht aan te grijpen op de goten direct onder de flens. De maat a (fig. 3 ) is dan de afstand tussen het aangrijpingspunt van de kracht en het dwarskrachtenmiddelpunt. Het blijkt dat de kritische windbelasting erg gevoelig is voor deze maat a.-
Er i s geen rekening gehouden met de mogelijkheid dat de golfplaten hij-dragen aan de zijdelingse stijfheid van de staander, zodat de kiplast ho- ger kan uitvallen dan door ons is berekend.
-
Gezien het voorgaande moet de door ALCOA gewenste windbelasting van 1 4 5 0 2N/m met een veiligheidsfactor van 1 . 5 zeker toelaatbaar geacht worden voor deze constructie.
