1715x
001599
27.11.2019

Vliv různých modelů liniových podpor ve skleněných konstrukcích

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.

Výběr uspořádání podpor

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

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.

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.


Autor

Ing. Lex je zodpovědný za vývoj produktů pro skleněné konstrukce a za zajištění kvality programu RFEM. V rámci technické podpory pečuje o zákazníky.

Odkazy
Stahování