Zohlednění deplanace průřezu při posouzení stability prutových konstrukcí

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Deplanace je chování nosníků v reakci na kroucení, které vyplývá z rovinné deformace průřezu. Je typická zvláště u tenkostěnných prvků průřezu (např. I- a H-průřezů). Pokud chceme při výpočtu prutů v programech RFEM 6 a RSTAB 9 zohlednit deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti, můžeme použít addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti). Tento addon je plně integrován do programu a lze ho použít v kombinaci se statickým výpočtem podle teorie prvního řádu, analýzou druhého řádu a analýzou velkých deformací nebo v kombinaci s addonem Stabilita konstrukce pro stanovení součinitelů kritického zatížení a vlastních tvarů pro stabilitní problémy, jako je například vzpěr zkroucením a klopení.

V našem příspěvku předvedeme na praktickém příkladu posouzení klopení pro ocelovou halu zobrazenou na obrázku 1. Tento příspěvek můžete číst také jako pokračování příspěvku s názvem „Stanovení součinitelů kritického zatížení pomocí addonu Stabilita konstrukce v programech RFEM 6 a RSTAB 9”, který ukazuje, jak lze pomocí addonu Stabilita konstrukce stanovit součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary pro tento 3D model.

Ve výše uvedeném příspěvku bylo zjištěno, že vzhledem k výsledkům statické analýzy (tzn. působící zatížení způsobuje ohybové momenty My, takže je třeba očekávat klopení hlavního nosníku) musíme při analýze stability konstrukce zohlednit deplanaci. V následujícím textu si proto ukážeme, jak použít addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) v kombinaci s addonem Stabilita konstrukce pro zohlednění deplanace průřezu jako dalšího stupně volnosti při analýze stability. Je důležité si uvědomit, že výpočet probíhá na celém modelu, a proto se tuhost sousedních prutů nebo definované podporové podmínky automaticky zohledňují.

Addony Vázané kroucení a Stabilita konstrukce lze nalézt v Základních údajích, jak je znázorněno na obrázku 2. V programu RFEM 6 a v addonu Vázané kroucení je deplanace uvažována pouze pro pruty, není proto pro ni třeba definovat žádné globální podporové podmínky. Dále se standardně předpokládá, že deplanace na koncích prutů není omezena; deplanační pružiny pro zohlednění deplanační tuhosti a deplanačního napětí by tak měly být definovány pomocí příčných výztuh na konci prutů. Více o tomto tématu se dozvíte v článku v databázi znalostí „Posouzení na klopení pomocí nového addonu Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) pro RFEM 6 / RSTAB 9”.

Neboť se předpokládá, že na konci prutu není bráněno deplanaci, nedochází k přenosu hybnosti mezi sousedními pruty. Jinými slovy, pro výpočet deplanace se zohledňují všechny pruty jednotlivě (tzn. jednotlivé pruty se mohou na svých koncích volně deplanovat). Pro přenos deplanace mezi jednotlivými spojenými pruty je možné definovat sadu prutů. Z tohoto důvodu jsou hlavní nosníky této ocelové haly definovány jako samostatné sady prutů, jak je znázorněno na obrázku 3.

Na tomto místě můžeme porovnat působiště zatížení při výpočtu prutů se 6 stupni volnosti s výpočtem prutů se 7 stupni volnosti. Pokud jsou totiž k prutu určenému pro výpočet se 6 stupni volnosti připojeny další objekty, jsou smykové síly od ostatních složek přenášeny do středu smyku. Při výpočtu prutů se 7 stupni volnosti se ovšem uvažuje bod spojení v těžišti (tj. těžišti průřezu) a tam se také zohlední zadaná zatížení na prut. Pro řešení tohoto problému je možné definovat excentricity prutů nebo použít tuhé pruty pro zadání těchto spojů. Působiště zatížení v našem příkladu tedy zadáme s excentricitou znázorněnou na obrázcích 4 a 5.

Dále lze definovat nastavení pro posouzení stability podle popisu v článku „Stanovení součinitelů kritického zatížení pomocí addonu Stabilita konstrukce v programech RFEM 6 a RSTAB 9”. Můžete vybrat typ posouzení stability a zvážit další možnosti znázorněné na obrázku 6.

Jak jsme již zmínili ve výše uvedeném příspěvku, posouzení stability lze provést pro zatěžovací stavy, kombinace zatížení a návrhové situace. V tomto příkladu se posouzení stability provádí pro návrhovou situaci mezního stavu únosnosti, jak je znázorněno na obrázcích 7 a 8. Návrhovou situaci je možné spočítat a získat výsledky stejným způsobem, jak jsme již zmínili ve výše uvedeném příspěvku.

Nakonec je možné spustit výpočet a získat výsledky stabilitní analýzy se zohledněním vázaného kroucení průřezu. V tabulce Shrnutí pro statickou analýzu vidíte nejmenší součinitel kritického zatížení ze všech kombinací zatížení (obrázek 9) spolu s rozhodující kombinací zatížení, na kterou se součinitel kritického zatížení vztahuje. Tak lze otevřít výsledky posouzení stability přímo pro tuto kombinaci zatížení a zobrazit příslušný vlastní tvar.

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

Klopení Posouzení stability Vázané kroucení

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 924x
  • Aktualizováno 2. září 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

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

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

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení železobetonových konstrukcí

Online školení 12. prosince 2022 16:00 - 17:00 CET

Analýza napětí na plochách a prutech v programu RFEM 6

Analýza napětí na plochách a prutech v programu RFEM 6

Webinář 15. prosince 2022 14:00 - 15:00 CET

Geotechnická analýza s fázemi výstavby v programu RFEM 6

Geotechnická analýza s fázemi výstavby v programu RFEM 6

Webinář 1. prosince 2022 14:00 - 15:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do Posouzení dřevěných konstrukcí

Online školení 25. listopadu 2022 16:00 - 17:00 CET

Online Training | Czech

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 23. listopadu 2022 9:00 - 11:30 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

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení železobetonových konstrukcí

Online školení 21. listopadu 2022 16:00 - 17:00 CET

Online školení | Anglicky

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

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

Stručná prezentace rozhraní s programem RFEM 6: Archicad a SAF

Stručná prezentace rozhraní s programem RFEM 6: Archicad a SAF

Webinář 16. listopadu 2022 14:00 - 15:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do Posouzení ocelových konstrukcí

Online školení 10. listopadu 2022 16:00 - 17:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 pro studenty | USA

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

Skriptování v programu RFEM 6, bloky a Dlubal centrum

Skriptování v programu RFEM 6, bloky a Dlubal centrum

Webinář 31. října 2022 13:00 - 14:00 CEST

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
4 450,00 EUR
RSTAB 9
Program pro prutové konstrukce

Hlavní program

Program RSTAB 9 pro statické výpočty prutových konstrukcí nabízí podobný rozsah funkcí jako program RFEM pro výpočty MKP, přičemž zvláštní pozornost je třeba věnovat rámům a příhradovým vazníkům. Proto je jeho použití velmi snadné a po mnoho let je nejlepší volbou pro statické výpočty prutových konstrukcí z oceli, betonu, dřeva, hliníku a dalších materiálů.

Cena za první licenci
2 850,00 EUR
RFEM 6
Stabilita konstrukce

Doplňkové analýzy

Addon Stabilita konstrukce slouží k posouzení stability. Stanoví součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary.

Cena za první licenci
1 150,00 EUR
RSTAB 9
Stabilita konstrukce

Doplňkové analýzy

Addon Stabilita konstrukce slouží k posouzení stability. Stanoví součinitele kritického zatížení a příslušné stabilitní tvary.

Cena za první licenci
1 150,00 EUR
RFEM 6
Tyčinky vázané kroucení

Doplňkové analýzy

Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) umožňuje při výpočtu prutů zohlednit deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti.

Cena za první licenci
1 650,00 EUR
RSTAB 9
Tyčinky vázané kroucení

Doplňkové analýzy

Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) umožňuje při výpočtu prutů zohlednit deplanaci průřezu jako další stupeň volnosti.

Cena za první licenci
1 650,00 EUR