Při výpočtu RFEM Schöck Isokorb®

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem

Zobrazit původní text

Ztráty tepla způsobené vnějšími prvky bez tepelného oddělení vnitřních prvků jsou obrovské. Vnější konstrukční prvky jsou proto tepelně odděleny od obálky budovy zvláštním vestavěným modulem. Pro připojení balkonové desky s železobetonovou podlahou lze například použít izolační připojení Schöck Isokorb® nebo HALFEN HIT. Pro posouzení takových vestavěných konstrukčních prvků je třeba zohlednit příslušné technické schválení. V našem příkladu uvádíme příklad s výpočtem MKP Schöck Isokorb®.

Modelování konstrukce

Teplotní oddělení vnější a vnitřní strany se obvykle provádí pomocí izolačního pásu z tvrdé polystyrénové pěny. V případě Schöck Isokorb® jsou tahové síly vedeny z nerezové oceli přes izolační vrstvu a tlakové síly z vysokopevnostního jemného betonu vyztuženého mikrotrubními vlákny s plastickým povlakem PE-HD. Přenos krouticích momentů skrz izolační vrstvu tak není možný. V závislosti na vybraném typu Isokorbu lze přenášet momenty a/nebo posouvající síly. Tento omezený přenos sil je třeba zohlednit při statické analýze.

Technická informace podle EC 2 [1] pro Isokorb® obsahuje směrnici FEA popisující modelování. Společnost Schöck doporučuje při posouzení Schöck Isokorbes® metodou konečných prvků následující postup:

  • Odpojte vnější konstrukční část od nosné konstrukce.
  • Stanovení vnitřních sil na podepření vnější složky, zohlednění hodnot podporových pružin (doporučení pro Schöck Isokorb®). Přibližné doporučené hodnoty pružiny pro Schöck Isokorb®:
    10 000 kNm/rad/m u upínací pružiny
    250 000 kN/m² pro zapuštěnou pružinu
  • Pro smykovou sílu v Ed a moment m Ed zvolte typ Isokorb® se stanovenými návrhovými hodnotami.
  • Vyvolání vypočítané smykové síly v Ed a moment m Ed jako vnější zatížení na okraji na nosnou konstrukci, například stropní desku.

Obr. 01 - Konstrukční systém Schöck Isokorb® typu K od [1]

Vzhledem k oddělení vnějšího prvku od nosné konstrukce budovy je třeba zatížení z vnějšího dílce zadat jako přídavná zatížení na hranu. Jak je znázorněno na obr. 2, byla balkonová deska modelována odděleně od stropu a jako okrajové zatížení stropní desky byly definovány podporové síly.

Obr. 02 - Samostatné posouzení vnějších konstrukčních prvků a nosných konstrukcí

Modelování v programu RFEM pomocí liniového kloubu

Abychom se vyhnuli dodatečnému namáhání okrajovými zatíženími z vnější komponenty, můžeme v RFEMu modelovat vnější komponentu společně s nosnou konstrukcí. Aby bylo možné při výpočtu MKP v konstrukci správně zohlednit omezený přenos sil přes Isokorb®, musí se na průsečnici mezi vnější a vnitřní komponentou (místo instalace Isokorb®) umístit takzvaný liniový kloub. Definováním vlastností kloubu lze konkrétně ovlivnit tok sil. Liniový kloub musí být z vnější strany uspořádán (na straně balkónu). Je třeba si uvědomit, že pro vlastnosti kloubů liniových kloubů nelze nelinearity definovat. Liniový kloub postačuje pro obecné použití Isokorbu®, například pro balkónové konzoly, kdy moment a posouvající síla působí pouze v jednom směru.

Obr. 03 - Zadání liniového kloubu pomocí vlastností Isokorb®

Modelování v programu RFEM pomocí liniového uvolnění

Přenositelné vnitřní síly se liší v závislosti na zvoleném typu Isokorb®. V závislosti na typu konstrukce tak lze momenty a smykové síly přenášet pouze v jednom směru. V programu RFEM lze liniovým uvolněním definovat nelineární přenos sil (např. Selhání v jednom směru) na spojnici mezi vnější a vnitřní konstrukční složkou. V prvním kroku je třeba zadat typ liniového uvolnění s příslušnými vlastnostmi vybraného Isokorb®. Pro deaktivaci působení pružiny v jednom směru je třeba v rozbalovacím seznamu „Nelinearity“ v rozbalovacím seznamu vybrat volbu „Dílčí účinek ...“ a v příslušných detailech aktivovat funkci „Porušení pružiny“ v příslušném směru. Na obr. 4 jsou znázorněny vlastnosti Isokorbes® typu K s možností převést směr momentu (tah nad) a směr smykové síly.

Obr. 04 - Typ liniového uvolnění s nelineárními vlastnostmi

Typ liniového uvolnění znázorněný na obr. 4 je následně definován jako liniové uvolnění na spojovacím vedení mezi vnější a vnitřní komponentou.

Obr. 05 - Zadání liniového uvolnění s nelineárními vlastnostmi Isokorb®

Vyhodnocení výsledků

Pro posouzení Isokorbu jsou zapotřebí přenášené návrhové síly. Při rozpojení konstrukčních prvků podle obr. 1 lze použít podporové síly vnější konstrukční části. Pokud byl pro modelování použit liniový kloub nebo liniové uvolnění, lze vnitřní přenášené síly zobrazit pomocí „Zobrazení výsledků na řezech“. Na spojovací linii (Isokorb®) vytvoříme řez a pro výstup výsledků zadáme číslo plochy vnější komponenty. Na obr. 6 je srovnáváno ohybové momenty mx s výše popsanými metodami modelování. Zde vidíme dobrou shodu s výsledky pro jednotlivé typy modelování.

Obr. 06 - Porovnání ohybových momentů mx pro individuální přístupy

Literatura

[1]  Technické informace podle EC2 - Schöck Isokorb® s 80 mm izolací. Baden-Baden: Schöck Baumaschinen GmbH, duben 2016. Stáhnout
[2]  Manuál RFEM 5. Praha: Dlubal Software, únor 2016. Stáhnout

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

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

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