2058x
000594
24.2.2021

Méně generovaných kombinací zatížení definováním rozhodujících proměnných účinků

Kombinace účinků by měla pomoct najít pro každé místo v konstrukci nejnepříznivější kombinaci zatížení pro posouzení. Aby bylo možné splnit všechny požadavky z hlediska bezpečnosti a reálnosti modelu, nekombinují se navzájem podle většiny předpisů jen všechny účinky (stálé zatížení, vítr, sníh atd.) se 100% působením, nýbrž se i definuje vždy jeden řídicí hlavní účinek s jedním nebo více odpovídajícími doprovodnými účinky. Každý další zatěžovací stav s nestálými účinky zvyšuje 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 kombinací účinků 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 zatěžovací stavy:

Zatěžovací stavPopisKategorie účinků
1Vlastní tíhaGStálé
2Vítr napravoQWVítr
3Vítr odlehčující
4SníhQSSníh

Vzhledem k tomu, že kategorie účinků se ZS1 působí vždy a obě proměnné kategorie účinků vítr se ZS2 a ZS3 a sníh se ZS4 je třeba považovat za řídicí hlavní účinek a doprovodný vedlejší účinek, je výsledkem následujících pět matematicky možných kombinací účinků:

KÚ1 = G
KÚ2 = G + QW
KÚ3 = G + QW (hlavní účinek) + QS (doprovodný účinek)
KÚ4 = G + QS
KÚ5 = G + QW (hlavní účinek) + QS (hlavní účinek)

Rozdělením těchto kombinací účinků je následujících jedenáct kombinací zatížení:

KÚ1 → KZ1 (ZS1)
KÚ2 → KZ2 (ZS1, ZS2)
KÚ2 → KZ3 (ZS1, ZS2, ZS3)
KÚ2 → KZ4 (ZS1, ZS3)
KÚ3 → KZ5 (ZS1, ZS2, ZS4)
KÚ3 → KZ6 (ZS1, ZS2, ZS3, ZS4)
KÚ3 → KZ7 (ZS1, ZS3, ZS4)
KÚ4 → KZ8 (ZS1, ZS4)
KÚ5 → KZ9 (ZS1, ZS2, ZS4)
KÚ5 → KZ10 (ZS1, ZS2, ZS3, ZS4)
KÚ5 → KZ11 (ZS1, ZS3, ZS4)

Vzhledem k tomu, že každý účinek je bez ohledu na velikost zatížení považován za hlavní, je zde skrytý potenciál pro redukci doprovodných zatěžovacích stavů pro kombinace.

Pokud se již při zadávání zatížení sněhem zjistí, že oblast pokrytá sněhem je například velmi malá, a toto zatížení nemá žádný rozhodující charakter, lze deaktivovat rozhodující vlastnost působení sněhu a odstranit čtyři z jedenácti kombinací zatížení.

KÚ1 → KZ1 (ZS1)
KÚ2 → KZ2 (ZS1, ZS2)
KÚ2 → KZ3 (ZS1, ZS2, ZS3)
KÚ2 → KZ4 (ZS1, ZS3)
KÚ3 → KZ5 (ZS1, ZS2, ZS4)
KÚ3 → KZ6 (ZS1, ZS2, ZS3, ZS4)
KÚ3 → KZ7 (ZS1, ZS3, ZS4)
KÚ4 → KZ8 (ZS1, ZS4)
KÚ5 → KZ9 (ZS1, ZS2, ZS4)
KÚ5 → KZ10 (ZS1, ZS2, ZS3, ZS4)
KÚ5 → KZ11 (ZS1, ZS3, 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 "Výběr rozhodujících proměnných účinků".

Za tímto účelem lze v podzáložce "Redukovat - rozhodující proměnné účinky" deaktivujte nevýznamné účinky.

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