Liniová uvolnění v programu RFEM 6

Liniová uvolnění jsou v programu RFEM 6 speciální objekty, které umožňují ve statickém modelu rozpojení objektů spojených v určité linii. Většinou se používají k rozpojení dvou ploch, které nejsou pevně spojeny nebo přenášejí pouze tlakové síly na společné hraniční linii. Zadáním liniového uvolnění se na dotyčném místě vygeneruje nová linie, která přenáší pouze uzamknuté stupně volnosti. V tomto článku si ukážeme na praktickém příkladu zadání liniových uvolnění.

Liniová uvolnění lze v programu RFEM 6 zadat z hlavní nabídky "Vložit" → "Speciální objekty" → "Liniová uvolnění" → "Dialog", jak ukazuje obrázek 1. Liniová uvolnění najdete také v sekci „Speciální objekty“ v navigátoru Data.

1 Liniová uvolnění v programu RFEM 6

Použití liniových uvolnění si ukážeme na praktickém příkladu. Modelem příkladu je ocelová konstrukce, nad níž je umístěna betonová deska s určitou excentricitou (viz obrázek 1). Nejdříve předvedeme deformaci desky při užitném zatížení 20 kN/m². Aplikované zatížení je znázorněno na obrázku 2 a deformace související s tímto zatěžovacím stavem na obrázku 3.

2 Užitné zatížení aplikované na konstrukci

3 Deformace bez liniových uvolnění

Nyní zadáme liniová uvolnění pro betonovou desku. Jak již bylo zmíněno, liniová uvolnění lze zadat z hlavní nabídky 'Vložit' → "Speciální objekty" → "Liniová uvolnění" → "Dialog" nebo z nabídky "Speciální objekty" v navigátoru Data (obrázek 1). V obou případech máme k dispozici dialog "Nové liniové uvolnění", jak je znázorněno na obrázku 4. V tomto dialogu vyberte v pravém horním rohu linie, které mají být uvolněny, a v sekci „Uvolněné objekty“ plochu přiřazenou desce (tj. plochu č.1).

Plocha č. 1 se tak rozpojí podél vybraných linií. RFEM vygeneruje kopii linie ve stejném místě, kde jsou přípustné uvolněné deformace. V sekci „Generování uvolnění“ lze vybrat, zda se má místo uvolnění (kloub) umístit na „Původní linii“ nebo na „Uvolněnou linii“. Toto nastavení udává, která část kloubu v modelu se deformuje, což ovlivňuje výsledky.

4 Dialog „Nové liniové uvolnění“

Dále je nutné zadat vlastnosti, které řídí přenos vnitřních sil a momentů mezi původní linií a její kopií. To lze provést zadáním typu liniového uvolnění v dialogu „Nový typ liniového uvolnění“, jak je znázorněno na obrázku 5. Dialog otevřeme přes ikonu „Vytvořit nový typ uvolnění“, kterou vidíme na obrázku 4, nebo přes položku „Typy liniového uvolnění“ v sekci „Typy pro speciální objekty“ v navigátoru Data.

5 Dialog „Nový typ liniového uvolnění“

Pro zadání typu uvolnění linie musíte definovat příslušné podmínky typu uvolnění. V dialogu „Nový typ liniového uvolnění“ (obrázek 5) jsou podmínky typu uvolnění rozděleny do tří translačních stupňů volnosti, které popisují „posuny“ ve směru lokálních os, a do jednoho rotačního uvolnění, které řídí „natočení“ okolo podélné osy linie.

Zaškrtnutím příslušné osy určíte, že je možné objekt posunout podél nebo natočit okolo dané osy. Poté je možné upravit konstantu translační nebo rotační tuhosti a v seznamu nelinearit ve sloupci „Nelinearita“ zadat příslušnou položku. Můžete tak specificky řídit uvolnění pro každou složku deformace.

Nakonec je třeba určit, který „Lokální osový systém“ má být použit jako reference. Můžete si vybrat z následujících možností: „Původní linie“, „Osa Z kolmá k ploše“ (poté budete požádáni o výběr plochy, jejíž lokální osa z je rozhodující pro nastavení os) a „Pomocný uzel“ (poté budete požádáni o zadání čísla uzlu nebo jeho grafický výběr a výběrem roviny (xy nebo xz) pro definici os). V této sekci máte také možnost natočit liniové uvolnění o úhel β.

Na obrázcích 4 a 5 je znázorněno nastavení pro liniové uvolnění použité v tomto příkladu. Jeho použitím se model rozpojí podél vybraných linií. Obrázek 6 jasně ukazuje, jak liniové uvolnění ovlivňuje deformaci desky.