Analýza tuhosti

Doporučuje se vypočítat tuhosti spoje místo posouzení mezního stavu únosnosti: Klasifikace a příslušná tuhost styčníku mají vliv na vnitřní síly v modelu, což následně ovlivňuje napětí v ocelovém přípoji.

Analýza tuhosti

Výpočet tuhosti spoje S_j,ini lze spustit nezávisle na posouzení MSÚ. Tuto část výpočtu spustíme kliknutím na tlačítko v panelu nástrojů tabulky.

Otevře se malé okno, v němž se zobrazí průběh výpočtu.

Jakmile je výpočet dokončen, zobrazí se výsledky v tabulce "Posouzení tuhosti".

Pro prvek 'Prutový nosník' je uvedena normálová tuhost a rotační tuhost, protože výpočet byl nastaven pouze pro tuto komponentu (viz kapitola Výběr vnitřních sil pro analýzu tuhosti obrázek). Tyto hodnoty představují tuhosti přípoje na základě jeho konstrukčního posouzení (čelní deska, šrouby, svary).

Přepneme se do tabulky Klasifikace.

V této tabulce je uvedena "Klasifikace" přípoje. Vychází se z výsledků tuhostí a mezních hodnot uvedených ve sloupcích 'Hranice klasifikace'. Vzhledem k tomu, že oba uzly jsou klasifikovány jako "Polotuhé", je třeba model upravit: Rámový nosník byl definován bez kloubů na koncích prutů. Tento model představuje tuhé připojení ke sloupu místo polotuhého spoje.

Pro přesné použití hodnot tuhosti v dalším kroku klikněte na v panelu nástrojů pro úpravu jednotek.

Vyberte možnost kNm/rad v seznamu jednotek pro "Rotační tuhost". Poté klikněte na OK.

Použití výsledků analýzy tuhosti na modelu

Pro použití konstant tuhosti polotuhého spoje pro rámový nosník je zapotřebí nový typ kloubu na konci prutu. V navigátoru "Data" otevřete kategorii Typy pro pruty. Poté otevřete typy kloubů na koncích prutů a dvakrát klikněte na typ kloubu č. 1.

V dialogu 'Upravit kloub na konci prutu' klikněte na tlačítko (1) pro zadání nového typu kloubu. Poté zadejte hodnoty konstant tuhosti tak, jak jsou uvedeny v tabulce "Klasifikace" (2):

• C_φ,y = 3 231,858 [kNm/rad] (hodnota bude zaokrouhlena)
• C_φ,z = 117,464 [kNm/rad]

Pro C_φ,y platí hodnota S_My, protože na obou koncích nosníku rámu jsou záporné ohybové momenty M_y. C_φ,z nemá pro model žádný význam, protože neexistují žádné momenty M_z. Translační složku u_x kloubu lze zanedbat: Na nosník rámu působí tlakové síly a normálová tuhost pro tlak je nekonečná (viz obrázek Tabulka "Analýza tuhosti").

Kliknutím na tlačítko OK dialog zavřete. Pro přiřazení nového typu kloubu klikněte pravým tlačítkem myši na položku v navigátoru "Data". Poté vybereme v místní nabídce možnost Přiřadit prutům.

Pruty se graficky rozdělí na třetiny. Vyberte části rámového nosníku, které jsou připojeny ke sloupům:

• Prut 4 - začátek (klikněte na část vedle sloupu)
• Prut 11 - konec (klikněte na část vedle sloupu)

V okně "Přiřazení prutů" klikněte na OK pro přiřazení kloubů.

Působení na momenty

Zohlednění počáteční tuhosti pomocí kloubů na koncích prutů vede k upravenému rozdělení momentů pro rámový nosník a sloupy. Momenty M_y ve spoji se výrazně redukují, zatímco ve vnitřním poli se vlivem redistribuce zvyšují. Následující obrázky slouží pouze pro informaci.