1610x
000575
28.1.2021

Méně vygenerovaných kombinací zatížení pomocí analýzy výsledků

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 spolupůsobení stálého 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. Například prozkoumáním výsledků všech příslušných zatěžovacích stavů lze vyloučit neúčinné zatěžovací stavy tak, aby se nakonec snížil počet kombinací zatížení pro výpočet.

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

Zatěžovací stavOznačeníÚčinekSíla N sloup vlevoSíla N sloup vpravo
1Vlastní tíhaStálé- 3,38 kN- 3,38 kN
2Vítr napravoProměnné+ 2,00 kN- 2,00 kN
3Vítr odlehčujícíProměnné+ 4,00 kN+ 4,00 kN
4SníhProměnné- 4,00 kN-4,00 kN

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 tak, že spolupůsobením zatěžovacích stavů dosáhneme extrémních normálových sil z lineární kombinace výsledků. K tomu je třeba v každém místě modelu lineárně superponovat dostupné výsledky zatěžovacích stavů podle vybraného superpoziční pravidla a použít tak spolupůsobení zatěžovacích stavů k dosažení extrémních výsledků kombinací pro snížení počtu analyzovaných kombinací zatížení.

Pro dvoukloubový rám by tato lineární kombinace výsledků vypadala následovně:

KV = ZS1/stálé + ZS2 + ZS3 + ZS4

Pouze z normálových sil ve sloupech dostaneme následující extrémní hodnoty výsledků na základě superpozice:

Extrémní situaceNormálová sílaPůsobící zatěžovací stavy
Maximální N - sloup vlevo+ 2,62 kNZS1, ZS2, ZS3
Minimální N - sloup vlevo- 7,38 kNZS1, ZS4
Maximální N - sloup vpravo+ 0,62 kNZS1, ZS3
Minimální N - sloup vpravo- 9,38 kNZS1, ZS2, ZS4

Při zohlednění spolupůsobení zatěžovacích stavů lze původních osm kombinací zatížení snížit na čtyři kombinace zatížení:

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: Kontroly výsledků...".

Za tímto účelem aktivujte v dílčí záložce "Redukovat - Kontrola výsledků" kombinaci výsledků, která se má analyzovat určitou metodou s určitým výběrem objektů.

Program pak tyto informace zohlední při automatickém stanovení nutných kombinací.


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


;