Klasifikace průřezů v programu RFEM 6 podle EN 1993-1-1

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Při posuzování průřezů podle Eurokódu 3 se vychází z klasifikace posuzovaného průřezu z hlediska tříd stanovených normou. Klasifikace průřezů je důležitá, protože určuje meze únosnosti a rotační kapacity v důsledku lokálního boulení částí průřezu.

EN 1993-1‑1 [1] definuje následující čtyři třídy průřezů (viz také obrázek 1):

  • Třída 1: průřezy, které mohou vytvořit plastické klouby s rotační kapacitou požadovanou při plasticitním výpočtu, bez redukce jejich únosnosti
  • Třída 2: průřezy, které mohou vytvořit plastický moment únosnosti, ale je omezena jejich rotační kapacita v důsledku lokálního boulení
  • Třída 3: průřezy, v nichž vypočítané napětí v krajním tlačeném vláknu prutu může dosáhnout své meze kluzu, ale lokální boulení může zabránit dosažení plné plastické momentové únosnosti
  • Třída 4: průřezy, u nichž dochází k lokálnímu boulení před dosažením meze kluzu v jedné nebo ve více částech průřezu.

Klasifikace se provádí zvlášť pro všechny části průřezu porovnáním stanovených poměrů šířky k tloušťce s mezními hodnotami pro každou třídu podle normy. Tím je definována třída každé části průřezu a pro celý průřez je rozhodující třída s nejméně příznivou hodnotou. Mezní hodnoty závisí na:

  • podporových podmínkách částí průřezu (na jedné nebo na obou stranách)
  • mezi kluzu oceli vyjádřené pomocí součinitele ε
  • průběhu napětí v částech průřezu
  • hodnotě pevnosti v tlaku

Eurokód 3 poskytuje tabulky, na jejichž základě lze spočítat maximální poměry šířky k tloušťce jednotlivých částí průřezu a porovnat je s mezními hodnotami. Například na obrázku 2 jsou znázorněny součinitele pro stanovení maximálních poměrů šířky k tloušťce pro zařazení vnitřní tlačené části do třídy 3.

Mezní hodnota vnitřních částí namáhaných výhradně v tlaku nebo výhradně v ohybu se stanoví pomocí součinitele ε, který souvisí s mezí kluzu oceli. U částí namáhaných ohybem i tlakem se naopak rozdělení napětí určuje pomocí parametru α (plastické, třídy 1 a 2) nebo ψ (pružné, třída 3). První z nich představuje procentuální délku, na které je v části průřezu tlakové napětí, zatímco druhý představuje poměr okrajových napětí (obrázek 3). Mezní hodnota poměrů šířky k tloušťce pro části namáhané ohybem a tlakem tak zahrnuje vedle součinitele ε také parametr α pro třídy 1 a 2 a parametr ψ pro třídu 3.

Klasifikace průřezů v programu RFEM 6

Addon Posouzení ocelových konstrukcí nabízený v programu RFEM 6 pro posouzení ocelových konstrukcí provádí před posouzením detailní klasifikaci průřezů na každém místě posouzení. Klasifikaci průřezů pro jednotlivé typy posouzení najdete v příslušných detailech posudku.

Zde je klasifikace předvedena na nosníku znázorněném na obrázku 4 (IPE 300, ocel S355), který byl posouzen addonem Posouzení ocelových konstrukcí a výsledky pro každý typ posouzení jsou tedy již k dispozici. Pokud se například zobrazí detaily posudku, všimněte si, že k dispozici je i podrobné zobrazení klasifikace průřezů (obrázek 5).

Jak jsme již zmínili, klasifikace se provádí zvlášť pro všechny části průřezu (v programu RFEM 6 označované jako subpanely, v našem případě tedy pět subpanelů). Každému subpanelu tak lze přiřadit různé třídy průřezů, ale pro celý průřez je rozhodující ten s nejméně příznivou hodnotou. Tímto způsobem je posuzovaný průřez klasifikován jako třída 4 pro posouzení průřezu podle 6.2.4, což je třída průřezu subpanelu č. 3.

Neboť je subpanel č. 3 podepřený na obou stranách (vnitřní část) a je namáhán tlakem, klasifikace se provádí podle tabulky 5.2 z Eurokódu 3 [1]. Mez kluzu oceli je 355 N/mm2, a proto je součinitel ε 0,814 (obrázek 5). Na základě tohoto součinitele se stanoví mezní hodnoty poměru šířky k tloušťce (c/t) pro třídy 1, 2 a 3 (λ1, λ2 resp. λ3) podle výše uvedené tabulky. Dále se vypočítá poměr c/t na základě délky (c) a tloušťky (t) části průřezu a porovnává se s mezními hodnotami pro třídy průřezů. Poměr c/t tohoto subpanelu je větší než mezní poměr vypočítaný pro třídu průřezu 3, a proto je tomuto subpanelu přiřazena třída 4. Vzhledem k tomu, že ostatní subpanely jsou zařazeny do třídy 1, jedná se o subpanel (č. 3) s nejméně příznivou hodnotou, která je rozhodující pro celý průřez. Proto je posuzovaný průřez klasifikován pro posouzení průřezu podle 6.2.4 jako třída 4.

Pro lepší pochopení klasifikace průřezů lze v záložce Subpanely v okně Informace o průřezu zobrazit jednotlivé subpanely průřezu (obrázek 6).

Závěrečné poznámky

Klasifikace průřezů pro posouzení ocelových prutů v programu RFEM 6 se provádí podle ustanovení Eurokódu 3 [1]. Klasifikace se provádí zvlášť pro všechny části průřezu porovnáním stanovených poměrů šířky k tloušťce s mezními hodnotami pro každou třídu podle normy. Mezní hodnoty závisejí na podepření částí průřezu, na mezi kluzu oceli, na průběhu napětí v částech průřezu a na velikosti pevnosti v tlaku. Po výpočtu se poměr šířky k tloušťce porovná s příslušnými hodnotami a stanoví se třída každé části průřezu. Nakonec se nejméně příznivá třída jednotlivých subpanelů přiřadí celému průřezu.

Autor

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Marketing a péče o zákazníky

Ing. Kirova je ve společnosti Dlubal zodpovědná za tvorbu odborných článků a poskytuje technickou podporu zákazníkům.

Klíčová slova

Klasifikace průřezů Posouzení ocelových konstrukcí Ocelové pruty

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.

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 678x
  • Aktualizováno 15. března 2022

Kontakt

Kontakt na Dlubal Software

Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.

+420 227 203 203

[email protected]

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Základy

Online školení 29. července 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Základy | USA

Online školení 11. srpna 2022 12:00 - 16:00 EDT

Online školení | Anglicky

Eurokód 2 | Betonové konstrukce podle DIN EN 1992-1-1

Online školení 12. srpna 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 8. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 15. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Dynamická analýza a seizmické posouzení podle EC 8

Online školení 21. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Základy

Online školení 7. října 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 2 | Betonové konstrukce podle DIN EN 1992-1-1

Online školení 14. října 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 17. listopadu 2022 9:00 - 13:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Dynamická analýza a seizmické posouzení podle EC 8

Online školení 23. listopadu 2022 9:00 - 13:00 CET

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 8. prosince 2022 9:00 - 13:00 CET

CFD simulace větru v programu RWIND 2

CFD simulace větru v programu RWIND 2

Webinář 29. června 2022 14:00 - 15:00 EDT

Online Training | Czech

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 28. června 2022 9:00 - 11:30 CEST

Analýza ocelových přípojů \n metodou MKP v programu RFEM 6

Analýza ocelových přípojů metodou MKP v programu RFEM 6

Webinář 22. června 2022 13:00 - 14:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 15. června 2022 8:30 - 12:30 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 pro studenty | USA

Online školení 8. června 2022 13:00 - 16:00 EDT

RFEM 6
Hala s obloukovou střechou

Hlavní program

Program RFEM 6 pro statické výpočty tvoří základ modulárního softwarového systému.
Hlavní program RFEM 6 slouží k zadávání konstrukcí, materiálů a zatížení u rovinných i prostorových konstrukčních systémů, které se skládají z desek, stěn, skořepin a prutů.
Program může také posuzovat smíšené konstrukce, tělesa a kontaktní prvky.

Cena za první licenci
3 990,00 USD
RFEM 6
Posouzení ocelových konstrukcí

Posouzení

Addon Posouzení ocelových konstrukcí posuzuje ocelové pruty na mezní stav únosnosti a použitelnosti podle různých norem.

Cena za první licenci
2 200,00 USD