Při výpočtu tuhostí stěn vycházíme z druhého článku této řady.
Půdorys
Tuhost stěn má vzhledem ke svým rozdílným hodnotám značný vliv na celkovou deformaci půdorysu. Také asymetrické uspořádání panelů má vliv na deformaci budovy.
Obvykle se tento účinek zohledňuje hodnotami tuhosti ve 2D úloze.
Příklad
Tento účinek si ozřejmíme na jednoduchém příkladu dvoupodlažní budovy. Budova má pravidelný půdorys. Další informace o kritériích minimálního vyztužení lze najít v [1].
Konstrukce:
- Půdorys = 5 m ⋅ 10 m
- Zjednodušený výpočet, okna jsou vyloučena z výšky podlaží.
- Na každém konci stěny je umístěna tahová kotva.
- Uspořádání a tuhosti stěn odpovídají druhému článku této řady.
- Velikost sítě konečných prvků = 1,5 m
Zatížení:
- Vlastní tíha a konstrukce = 2 kN/m²
- Zatížení větrem v globálním směru y
- VO2
- Nadmořská výška = 100 m n. m.
- we+d = 0,46 + 0,74 = 1,2 kN/m²
- We,d = 1,2 kN/m² ⋅ 3 m = 3,6 kN/m
Kombinace:
- KZ1 = 1,0 ZS1 + 1,5 ZS2
Tuhosti stěn:
Máme čtyři různé délky stěn. Pro zjednodušení se vypočítají tuhosti stěn pro náhradní pruty. Tuhosti se tu stanoví obdobně jako v předchozím příspěvku.
| Stěna | Délka [m] | Modul pružnosti [kN/cm²] | D66/D77 [kN/cm] | Smykový modul [kN/cm²] | D88 [kN/cm] | Tuhost podpory [kNcm/rad] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,5 | 792 | 9 504 | 0,47 | 6,5 | 64 499 |
| 2 | 1,0 | 396 | 4 752 | 0,80 | 11,0 | 257 995 |
| 3 | 1,5 | 264 | 3 168 | 1,04 | 14,3 | 580 489 |
| 4 | 2,5 | 158 | 1 901 | 1,36 | 18,8 | 1 612 469 |
Tuhosti stěn se vypočítají pro každou z těchto čtyř délek stěn. K tomuto účelu zatížíme každou stěnu jednotkovým zatížením 1 kN. Vzhledem k tomu, že stěny s délkou přes 2,5 m nemohou mít z výrobně technického hlediska výšku 2,75 m, rozdělíme prostřední stěnu v její polovině.
V připojeném souboru 1 z programu RFEM se deformace pro všechny délky stěn vypočítají jako výsledky na plochách a prutech. V horní části modelu se deformace počítají bez ukotvení stěny a ve spodní části s ukotvením. Deformace porovnáváme také na obr. 04.
Z vypočítaných deformací jednotlivých stěn se pro každou stěnu stanoví tuhost.
Jako příklad uvádíme výpočet tuhosti u stěny 1 o délce 50 cm:
C = F / u = 1 kN / 22,5 mm = 0,044 kN/mm
c = F / l ⋅ C = 1 kN / 0,5 m ⋅ 0,044 kN/mm = 0,088 N/mm²
Pro všechny stěny:
1. stěna | l = 0,5 m | c = 0,088 N/mm²
2. stěna | l = 1,0 m | c = 0,164 N/mm²
3. stěna | l = 1,5 m | c = 0,230 N/mm²
4. stěna | l = 2,5 m | c = 0,333 N/mm²
Tyto tuhosti se přiřadí k příslušné liniové podpoře v půdorysu (viz obr. 05). Půdorys lze najít v připojeném souboru 2 z programu RFEM.
Vzhledem k symetrickému uspořádání konstrukce nedochází k žádné rotaci konstrukce. V tomto příspěvku se tomuto tématu věnujeme podrobněji. V připojeném videu ukazujeme, jak vznikají vodorovné síly při asymetrickém půdorysu proti směru zatížení.
Závěr a výhled
V tomto příspěvku popisujeme výpočet budov z panelů na bázi dřeva po podlažích. Tuhosti lze určit pro plošné nebo prutové prvky. Zohledňuje se také vliv ukotvení.
Postup výpočtu našeho příkladu si lze prohlédnout v připojeném souboru Excel.
V následující závěrečné části naší řady se budeme zabývat posouzením sil stanovených na základě reakcí liniových podpor (viz obr. 05).
.png?mw=350&hash=117ad3f33c60ab58cde72c606f62ba73be0be9f3)
.png?mw=512&hash=4e74affa9ad0c7b703151c5085ac9b8e59171c23)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
