Zohlednění pružného prokluzu ve spoji dřevěné konstrukce

  • Databáze znalostí

Tipy & triky

Pokud máme takový dřevěný spoj, jako je na obr. 01, lze uvažovat rotační tuhost spoje. Tu lze určit pomocí modulu prokluzu spojovacího prostředku a polárního momentu setrvačnosti spoje. Přitom se zanedbává plocha spojovacích prostředků.

Polární moment setrvačnosti

Polární moment setrvačnosti u spoje znázorněného na obr. 01 činí:

Polární moment setrvačnosti

Ip = xi2i=1n + yi2i=1n

IP Polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků
xi Vzdálenost od těžiště skupiny spojovacích prostředků k upevňovacímu prvku ve směru x
yi Vzdálenost od těžiště skupiny spojovacích prostředků po spojovací prostředky ve směru y

Ip = 752 + 752 + 2252 +2252 = 112 500 mm2

Stanovení modulu prokluzu pro mezní stav použitelnosti

Modul prokluzu pro mezní stav použitelnosti lze vypočítat podle [1], tabulky 7.1. U kolíků o průměru 20 mm z jehličnatého dřeva C24 vychází modul prokluzu pro jeden střih následovně:

Modul posunu na smykovou rovinu

Kser = ρm1,5 · d23

Kser Modul posunu na smykovou rovinu
ρm Průměrná hodnota objemové hmotnosti v kg/m³
d Průměr spojovacího prvku

Kser = 4201,5 ⋅ 20/23 = 7 485 N/mm = 7 485 kN/m

U vnitřní ocelové desky tak máme dvě střižné plochy. Kromě toho by se měl pro spoje ocel-dřevo podle [1], kapitoly 7.1(3) vynásobit modul prokluzu součinitelem 2,0. Modul prokluzu u kolíkového spoje tak lze stanovit následovně:

Kser= 2 ⋅ 2 ⋅ 7 485 kN/m = 29 940 kN/m

Stanovení modulu prokluzu pro mezní stav únosnosti

Modul prokluzu spoje v mezním stavu únosnosti Ku se má podle [1] zpravidla uvažovat následovně:

Počáteční modul pružnosti

Ku = 23 · Kser

Ku Počáteční modul pružnosti
Kser Modul posunutí spojovacího prvku

Ku = 2/3 ⋅ 29 940 kN/m = 19 960 kN/m

Podle [2][3] se má zohlednit návrhová hodnota modulu prokluzu spoje.

Návrhová hodnota modulu posunu

Kd =KuγM

Kd Návrhová hodnota modulu posunu
Ku Počáteční modul pružnosti
γM Dílčí součinitel spolehlivosti pro přípoje podle [1], tabulky 2.3

Kd = 19 960 kN/m / 1,3 = 15 354 kN/m

Stanovení rotační tuhosti

Vzhledem k tomu, že pro posouzení v mezním stavu únosnosti je třeba použít návrhovou hodnotu modulu prokluzu, zatímco v mezním stavu použitelnosti lze uvažovat střední hodnotu, dostaneme dvě hodnoty rotační tuhosti.

Torzní tuhost pro mezní stav použitelnosti

Cφ,SLS = Kser · Ip

Cφ, SLS Torzní tuhost pro mezní stav použitelnosti
Kser Modul posunutí spojovacího prvku
Ip Polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků

Cφ,MSP = 29 940 N/mm ⋅ 112 500 mm2 = 3 368 kNm/rad

Torzní tuhost pro mezní stav únosnosti

Cφ,ULS = Kd · Ip

Cφ, MSÚ Torzní tuhost pro mezní stav únosnosti
Kd Návrhová hodnota modulu posunu
IP Polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků

Cφ,MSÚ= 15 354 N/mm ⋅ 112 500 mm2= 1 727 kNm/rad

Abychom zohlednili obě hodnoty, lze v parametrech výpočtu kombinací zatížení aktivovat záložku „Upravit tuhosti“. Lze tak jako v našem příkladu vynásobit rotační tuhost u všech kombinací MSÚ součinitelem Cφ,MSP / Cφ,MSÚ. Hodnota Cφ,SLS se zadává v podporových podmínkách nebo v zadání kloubu. U všech kombinací MSÚ se tak bude počítat s rotační tuhostí 1 727 kNm/rad, zatímco u všech kombinací MSP s rotační tuhostí 3 368 kNm/rad. Postup ukazujeme ve videu.

V tomto příkladu se pružné pootočení základu považuje za nekonečně velké a nezohledňuje se.

Výpočet rotační tuhosti v přídavném modulu RF-/JOINTS Timber -Steel to Timber

Při výpočtu spoje pomocí přídavného modulu RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber se vám také zobrazí výsledné rotační tuhosti (viz obr. 02). Do programu RSTAB je pak třeba je ručně přenést do zadání podporových podmínek nebo kloubu. V programu RFEM máme možnost automatického přenosu. Přitom se v programu RFEM automaticky vytvoří přípoje a převezme se příslušná tuhost. Postup ukazujeme ve videu.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Rehm

Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Rehm

Vývoj produktů a péče o zákazníky

Ing. Rehm se podílí na vývoji programů pro dřevěné konstrukce a zajišťuje technickou podporu zákazníkům.

Klíčová slova

Poddajnost Rotační tuhost Modul prokluzu

Literatura

[1]   Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby; ČSN EN 1995-1-1:2006-12
[2]   National Annex - Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings; DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08
[3]   Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1‑1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau - Nationale Festlegungen zur Umsetzung der OENORM EN 1995‑1‑1, nationale Erläuterungen und nationale Ergänzungen; ÖNORM B 1995‑1‑1:2015‑06‑15

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 904x
  • Aktualizováno 7. dubna 2021

Kontakt

Kontaktujte Dlubal Software

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

Online školení | Anglicky

RFEM pro studenty | 1. část

Online školení 13. dubna 2021 14:00 - 16:30 CEST

RFEM pro studenty | USA

Online školení 21. dubna 2021 13:00 - 16:00 CDT

Online školení | Anglicky

RFEM | Základní školení

Online školení 23. dubna 2021 8:30 - 12:30 CEST

RFEM | Dřevo | USA

Online školení 5. května 2021 13:00 - 16:00 CDT

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 6. května 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 2 | Betonové konstrukce podle DIN EN 1992-1-1

Online školení 12. května 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM pro studenty | 2. část

Online školení 17. května 2021 14:00 - 16:30 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 20. května 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM | Dynamika konstrukcí a posouzení zemětřesení podle EC 8

Online školení 2. června 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM pro studenty | 3. část

Online školení 15. června 2021 14:00 - 16:30 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM | Základní školení | USA

Online školení 17. června 2021 9:00 - 13:00 CDT

Pozvání na konferenci

Statika stavieb 2021 - 25. konference statiků

Konference 14. října 2021 - 15. října 2021

Membránové konstrukce a \n CFD simulace zatížení větrem

Membránové konstrukce a CFD simulace zatížení větrem

Webinář 6. dubna 2021 13:00 - 14:00 CEST

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Webinář 30. března 2021 14:00 - 14:45 CEST

Návrh oceli podle CSA S16:19 v programu RFEM

Návrh oceli podle CSA S16:19 v programu RFEM

Webinář 10. března 2021 14:00 - 15:00 CDT

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Webinář 4. února 2021 14:00 - 15:00 CET

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Webinář 26. ledna 2021 13:00 - 14:00 CET

Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM

Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM

Webinář 19. ledna 2021 14:00 - 15:00 CDT

Dlubal seminář

Dlubal online seminář | 15. prosince 2020

Webinář 15. prosince 2020 9:00 - 16:00 CET

Návrh dřevěné obloukové konstrukce dle EC5

Návrh dřevěné obloukové konstrukce dle EC5

Webinář 25. listopadu 2020 13:00 - 14:00 CET

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Webinář 11. listopadu 2020 14:00 - 15:00 CDT

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
RSTAB Přípoje
JOINTS Timber - Steel to Timber 8.xx

Přídavný modul

Posouzení nepřímých dřevěných spojů podle Eurokódu 5

Cena za první licenci
850,00 USD
RFEM Přípoje
RF-JOINTS Timber - Steel to Timber 5.xx

Přídavný modul

Posouzení nepřímých dřevěných spojů podle Eurokódu 5

Cena za první licenci
850,00 USD