NIEUWE BLIK OP KIP EN KNIK - Bouwen met Staal

B 8 EEM
Bijlage 8 De Eindige-ElementenMethode
toegepast bij kip en knik
van houten liggers
In zijn afstudeeronderzoek heeft Nicklas Haug (TU-Delft, faculteit CiTG - Civiele Techniek
en Geowetenschappen) een aantal kipberekeningen gemaakt van houten liggers met
rechthoekige doorsneden. Hierbij zijn gangbare internationale normen vergeleken met
driedimensionale berekeningen volgens de, algemeen toegepaste en betrouwbaar geachte,
EEM (Eindige-ElementenMethode).
De resultaten kunnen belangrijke implicaties hebben voor de beroepspraktijk. Daarom zijn ze,
vooruitlopend op het definitieve afstudeerverslag, door dr.ir. P.C.J. Hoogenboom beschikbaar
gemaakt in het rapport Kip van houten liggers [36]. In deze Bijlage zijn hiervan enkele
representatieve resultaten opgenomen.
In het kader van deze dissertatie wordt de EEM als exact beschouwd.
B8.1. Elementennet
Het toegepaste eindige-elementenpakket Ansys heeft vele volume-elementen, waarvan
Solid45 en Solid95 met name geschikt zijn voor mechanica-berekeningen. Solid45 heeft acht
knopen en drie vrijheidsgraden per knoop. Solid95 heeft 20 knopen en ook drie
vrijheidsgraden per knoop. Deze vrijheidsgraden zijn translaties in de lengte-, breedte- en
hoogterichting.
Voor betrouwbare resultaten moet de elementenverdeling voldoende fijn zijn en moeten de
elementvormen niet teveel afwijken van een kubus. Om dit te toetsen is een model gemaakt
van een vrij opgelegde ligger. Nabij de liggereinden zijn knoopverplaatsingen zodanig
verhinderd dat gaffelopleggingen ontstaan.
Er zijn modellen gemaakt met verschillende aantallen elementen in de x-, y- en z-richting.
B8.2 Proefberekeningen
Om de vereiste netfijnheid te bepalen zijn eerst enige proefberekeningen uitgevoerd.
Daartoe is een ligger berekend met een handberekening en met een aantal varianten in Ansys
met verschillende elementen en knopen.
Uitgegaan is daarbij van de volgende gegevens:
337