3958x
000538
28.1.2021

Méně vygenerovaných kombinací zatížení redukcí zatěžovacích stavů

Chcete‑li provést statický výpočet podle platné normy, je důležité se zabývat nejen zatížením a pevností konstrukce, ale také kombinacemi zatížení. Některé z nejčastějších účinků ve statickém výpočtu jsou například stálé zatížení vlastní tíhou a náhlé zatížení větrem a sněhem.

Kombinace účinků by měla pomoct najít pro každé místo v konstrukci nejnepříznivější kombinaci zatížení pro posouzení. Každý další zatěžovací stav s proměnlivými účinky zvětšuje kombinační možnosti a stoupá tak počet kombinací zatížení, které se mají analyzovat.

Vzhledem k tomu, že výpočetní náročnost se zvyšuje s počtem kombinací zatížení, je vždy třeba usilovat o to, aby byl počet kombinací zatížení nízký. Počet zatěžovacích stavů pro kombinace lze například snížit pomocí logických vztahů tak, aby se nakonec snížil počet kombinací zatížení pro výpočet.

V případě symetrického dvoukloubového rámu jsou například dány následující zásadní zatěžovací stavy:

Zatěžovací stavOznačeníPůsobeníSíla N sloup vlevoSíla N sloup vpravo
1Vlastní tíhaStáléTlakTlak
2Vítr napravoProměnnéTahTlak
3Vítr odlehčujícíProměnnéTahTah
4SníhProměnnéTlakTlak

Vzhledem k tomu, že zatěžovací stav ZS1 působí vždy a ostatní tři zatěžovací stavy mohou nastat střídavě, vznikne matematicky následujících osm kombinací výsledků:

KZ1 = ZS1 + ZS2 + ZS3 + ZS4
KZ2 = ZS1
KZ3 = ZS1 + ZS2
KZ4 = ZS1 + ZS3
KZ5 = ZS1 + ZS4
KZ6 = ZS1 + ZS2 + ZS3
KZ7 = ZS1 + ZS3 + ZS4
KZ8 = ZS1 + ZS2 + ZS4

Tento výběr lze omezit například prostým hledáním extrémních normálových sil ve sloupech. Pro každý sloup vytvoříme jednu skupinu se zatěžovacími stavy působící kladně a jednu skupinu se zatěžovacími stavy působící záporně.

SkupinyLevý sloupPravý sloup
KladnéZS1, ZS2, ZS3ZS1, ZS3
ZápornéZS1, ZS4ZS1, ZS2, ZS4

Nyní vzniknou jen 4 kombinace zatížení místo 8:

KZ1 = ZS1 + ZS2 + ZS3
KZ2 = ZS1 + ZS4
KZ3 = ZS1 + ZS3
KZ4 = ZS1 + ZS2 + ZS4

V programech RFEM 5 a RSTAB 8 lze tento typ redukce provést v dialogu "Upravit zatěžovací stavy a kombinace" v záložce "Kombinační pravidla" s možností "Snížit počet vygenerovaných kombinací pomocí: Snížení počtu zatěžovacích stavů...".

Za tímto účelem aktivujte v dílčí záložce "Redukovat - Počet zatěžovacích stavů" pro maximální počet zatěžovacích stavů v jedné kombinaci výsledků určité kritérium výběru s určitým výběrem objektů. Program pak tyto informace zohlední při automatickém stanovení nutných kombinací.

Dále existuje možnost vyloučit zatěžovací stavy ze skupiny pomocí kritéria důležitosti. Tato dodatečná volba umožňuje vyloučit zatěžovací stavy s menší významem.


Autor

Ing. Niemeier je zodpovědný za vývoj hlavních programů RFEM, RSTAB, RWIND a oblast membránových konstrukcí. Zároveň má na starosti řízení jakosti a podporu zákazníkům.

Odkazy