Zohlednění imperfekcí prutů v programu RFEM 6

Imperfekce ve stavebnictví popisují výrobní odchylky konstrukčního prvku od jeho ideálního tvaru. Často se používají při výpočtu pro stanovení rovnováhy sil na konstrukčních prvcích v deformovaném systému.

Eurokód 3 uvádí, že při součiniteli kritického zatížení menším než 10 je nutné zohlednit imperfekce podle teorie druhého řádu při pružném posouzení. Tento nelineární výpočet ve spojení s odchylkou konstrukčního prvku od jeho ideálního tvaru vede ve srovnání s lineárním výpočtem k navýšení vnitřních sil a deformací. Tyto navýšené vnitřní síly a deformace vedou ve většině případů k podstatně efektivnějšímu posouzení konstrukčních prvků ve srovnání s jednoduchým posouzením, v němž se imperfekce konstrukčního prvku zavedou navyšujícím součinitelem zatížení.

Imperfekční stavy

V programu RFEM 6 se imperfekce zadávají v imperfekčních stavech, které lze definovat v záložce navigátoru Data, viz obrázek 1. V dialogu Imperfekční stav lze vybrat typ imperfekce. K dispozici jsou následující typy: lokální imperfekce, fiktivní zatížení ze zatěžovacího stavu, počáteční naklonění pomocí tabulky, statická deformace a skupina imperfekčních stavů (obrázek 2). Pro namodelování odchylky prutu od jeho ideálního tvaru je důležité zvolit jako typ imperfekce lokální imperfekci.

V záložce Přiřazení ve stejném dialogu lze imperfekční stav přiřadit stávajícím zatížením a/nebo kombinacím zatížení (obrázek 3). Alternativně je možné imperfekční stav zohlednit v zatěžovacích stavech a/nebo kombinacích zatížení v dialogu Zatěžovací stavy a kombinace (obrázek 4).

Imperfekce prutu

V programu RFEM 6 lze odchylku konstrukčního prvku od jeho ideálního tvaru modelovat pomocí imperfekcí prutů / sad prutů s typem lokální imperfekce (obrázek 5). Tyto imperfekce prutů lze definovat jako počáteční naklonění nebo počáteční prohnutí (obrázek 6). Počáteční naklonění simuluje konstrukční prvek nakloněný po celé délce, zatímco počáteční prohnutí simuluje přímý konstrukční prvek prohnutý do oblouku (obrázek 7). Pro druhý typ lze také nastavit kritéria účinnosti (např. vždy podle vybrané normy nebo s ohledem na ručně zadanou štíhlost prutu).

Počáteční naklonění i počáteční prohnutí lze definovat absolutní nebo relativní hodnotou. Kromě toho je lze definovat podle norem, které je možné vybrat ze seznamu "Typ zadání". Nakonec je třeba vybrat souřadný systém (lokální nebo v hlavních osách) a směr, ve kterém imperfekce působí.

Závěrečné poznámky

V programu RFEM 6 lze modelovat odchylku konstrukčního prvku od ideálního tvaru pomocí imperfekcí prutu. Nejprve je třeba vytvořit imperfekční stav s typem imperfekcí "Lokální imperfekce" a přiřadit jej existujícím zatížením nebo kombinacím zatížení. Poté lze zadat imperfekce prutů pro jednotlivé imperfekční stavy. Tyto imperfekce lze modelovat počátečním nakloněním nebo počátečním prohnutím vzhledem k lokálnímu nebo hlavnímu souřadnému systému prutu. Pro počáteční prohnutí lze také nastavit kritéria účinnosti.