Vliv různých modelů liniových podpor ve skleněných konstrukcích

Odborný článek

Vzhledem ke specifickým vlastnostem materiálu, jakým je sklo, je třeba při modelování v programu MKP věnovat zvláštní pozornost detailům. Sklo má velmi vysokou pevnost v tlaku, a proto lze pozorovat určitou tendenci posuzovat ho pouze na tahová napětí. Zvláštní nevýhodou tohoto materiálu je jeho křehkost. Proto by se neměly opomíjet případné špičky napětí ve výpočtu.

Různé možnosti výpočtu v programu RFEM

Různé uspořádání podpor může takové špičky napětí způsobit anebo naopak umožní se jim vyhnout. Již při zadání skladby skla je proto třeba zohlednit určité body a znát funkce programu. V zásadě máme k dispozici dvě možnosti výpočtu: možnost „2D“ nebo „3D“. Typ výpočtu „2D“ představuje interní modelování skladby vrstveného skla pomocí ploch. Skleněné tabule se v programu RFEM znázorňují pomocí plošných prvků. Při použití vrstvených bezpečnostních skel se určí odpovídající tloušťka vrstvy. Při zohlednění smykového spřažení ovšem tato teorie naráží v případě příliš velkých rozdílů v tuhosti na své hranice, a tak je třeba použít volbu „3D“. Skladba skla se přitom modeluje a počítá jako objemové prvky (tělesa). Výhodou této časově náročnější metody je přesné zohlednění tuhosti jednotlivých vrstev při výpočtu a realistické zachycení vztahů, jako je smykové spřažení. V některých případech je již v programu RFEM předem nastavena možnost výpočtu, kterou nelze změnit.

Obr. 01 - Nastavení

Výběr uspořádání podpor

Výpočet podle deskové teorie představuje nejjednodušší základ pro uspořádání podpor. Podpory se automaticky přiřadí systémové linii.

Obr. 02 - Konstrukce 2

Pokud ovšem budeme při výpočtu vycházet z teorie těles, máme na výběr z několika možností. Podpory lze definovat na každé vrstvě skla, což však může vést k nežádoucím momentům vetknutí v oblasti podepření. Na tento jev je třeba pamatovat již při zadávání vstupních údajů, protože při vyhodnocování výsledků není toto nastavení hned zjevné.

Obr. 03 - Konstrukce 1

Porovnání výsledků a shrnutí

Pokud porovnáme výsledky obou výpočtů jednoduché tabule z vrstveného skla podepřené na jedné hraně a podepřené na všech hranách, je zřejmé, že využití konstrukce 2 je ještě příznivější než u konstrukce 1. To vyplývá ze skutečnosti, že díky podepření vzniká vetknutí, podpora má proto větší tuhost a ve středu pole tak vznikají menší deformace a menší vnitřní síly. Toto nižší využití je ovšem poněkud klamné, protože rám, respektive upevnění skleněné tabule s rámem zpravidla nebývá navrženo na tyto síly. Z výsledků také ovšem vyplývá, že rozdíly ve výpočtech jsou velmi malé, a často je proto ani nezaznamenáme. Cílem tohoto článku je ukázat uživateli, že je vhodné obzvláště ve skleněných konstrukcích zaměřit se před výpočtem na nastavení detailů, aby bylo možné model v programu MKP vytvořit co nejpřesněji.

Obr. 04 - Porovnání výsledků

Klíčová slova

Podpory ve skleněných konstrukcích Modelování podepření tabulí

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
RFEM Skleněné konstrukce
RF-GLASS 5.xx

Přídavný modul

Posouzení jednovrstvého, vrstveného a izolačního skla

Cena za první licenci
1 120,00 USD