Vliv parametrů pro klopení při posouzení v přídavném modulu RF-/STEEL EC3

Odborný článek

Vstupní dialogy přídavného modulu RF-/STEEL EC3 se liší při posouzení rovinného vzpěru a při posouzení na klopení. Níže popíšeme na konkrétním příkladu parametry pro klopení.

Obr. 01 - Konzola s boční podporou

V našem předchozím příspěvku jsme již ukázali, jaký účinek mají boční mezilehlé podpory a vzpěrné délky Lcr,y/z. Při přesnějším zadání parametrů pro klopení lze dále stanovit délky Lw a LT, součinitel vzpěrné délky kz a součinitel vzpěrné délky při klopení kw.

Obr. 02 - Vstupní dialog modulu RF-/STEEL EC3

Součinitel vzpěrné délky kz

Pro stanovení pružného kritického momentu při klopení lze použít interní řešič vlastních čísel. Je přitom třeba vytvořit interní model prutu se čtyřmi stupni volnosti (uy, φz, φx, ω).

Obr. 03 - Zadání os

Součinitel kz udává boční posunutí uy a pootočení φz na koncích prutu. V našem příkladu zadáme vetknutí okolo z na počátku prutu a zamezíme posunu uy na obou koncích prutu. Tato situace odpovídá zadání k z = 0,7le.

Obr. 04 - Součinitele vzpěrné délky

Součinitel vzpěrné délky při klopení kw

Také tento parametr slouží k zadání podporových podmínek interního modelu prutu. Udává oba zbývající stupně volnosti φ x (otáčení okolo osy x) a ω (deplanace). Vetknutím nosníku na jeho počátku je bráněno jak otáčení kolem osy x, tak deplanaci. Druhý konec je volný a neomezený v otáčení φ x i v deplanaci ω. Tomu odpovídá zadání k w = 2,0le.

Vzpěrná délka při klopení Lw

Vzpěrná délka při klopení se zohledňuje při výpočtu Mcr. Odpovídá vzdálenosti vidlicového podepření, a nemusí se tak nutně shodovat se vzpěrnou délkou Lcr,z. To vidíme i při srovnání pružného kritického momentu Mcr v modulu RF-/STEEL EC3 a programu LTBeamN (program pro stanovení kritických zatížení).

Vzpěrná délka Lcr,z se stanoví jako 0,7 ⋅ L (odpovídá Eulerovu případu 3). Pro vzpěrnou délku Lnaopak platí Lw = L. V modulu RF-/STEEL EC3 tak Mcr má hodnotu 105,90 kNm. To odpovídá výsledku v programu LTBeamN, který hodnotu Mcr stanovil na 105,77 kNm. Pro srovnání: Pokud bychom vzpěrnou délku Lw uvažovali jako 0,7 ⋅ L,  výsledný kritický moment Mcr by byl 174 kNm.

Obr. 05 - Porovnání modulu RF-/STEEL EC3 a programu LTBeamN

Vzpěrná délka při kroucení LT

Vzpěrná délka při kroucení je rozhodující délkou při posouzení vzpěru zkroucením podle 6.3.1.4 [1]. Toto posouzení se provádí pouze při prostém namáhání v tlaku. Nemá žádný vliv při posouzení na klopení. V našem příkladu se rovná délce prutu.

Srovnání se zadáním uzlových podpor v dialogu 1.7

Modul RF-/STEEL EC3 nabízí také možnost posoudit sady prutů podle 6.3.4 [1] a zadat přitom interní model prutu přímo pomocí uzlových podpor. I v tomto případě se definují čtyři výše uvedené stupně volnosti. Níže porovnáme obě možnosti zadání a ukážeme, že v obou případech můžeme dojít ke stejnému výsledku. Konstrukční systém zůstává stejný. Upravíme pouze zatížení a průřez. Místo průřezu IPE 160 zvolíme jednoose symetrický T-průřez. V takovém případě je třeba provést posouzení podle 6.3.4 [1]. Na následujícím obrázku vidíme vlevo zadání pomocí vzpěrných délek a vpravo pro srovnání zadání pomocí uzlových podpor. Výsledek potvrzuje naše výchozí tvrzení.

Obr. 06 - Porovnání možného zadání vstupních dat

Shrnutí

V přídavném modulu RF-/STEEL EC3 se obvykle nejdříve vychází z vidlicově uloženého nosníku o jednom poli. Tomu odpovídá nastavení parametrů. Pomocí těchto parametrů může uživatel modelovat i jiné konstrukční systémy. Nastavení stupňů volnosti v jednotlivých uzlech je pak na konečném uvážení uživatele.

Klíčová slova

Vzpěrná délka při klopení Vzpěrná délka při kroucení Součinitel vzpěrné délky Součinitel vzpěrné délky při klopení Klopení Deplanace

Literatura

[1]   ČSN EN 1993-1-1:2011-08. Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Český normalizační institut, Praha 2011.
[2]   Manual RF-/STEEL EC3. (2018). Tiefenbach: Dlubal Software.

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
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
RFEM Ocelové a hliníkové konstrukce
RF-STEEL EC3 5.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD
RSTAB Ocelové a hliníkové konstrukce
STEEL EC3 8.xx

Přídavný modul

Posouzení ocelových prutů podle EC 3

Cena za první licenci
1 480,00 USD
;