Plochy ve stavebnictví lze nalézt v mnoha různých velikostech a tvarech, od jednoduchých rovin, jako jsou stěny, stropy nebo desky, přes jednoduše zakřivené válce, jako jsou sila, až po mnohonásobně zakřivené membránové konstrukce. Tuhost plochy vyplývá z jejího materiálu a tloušťky.
Pro statickou analýzu a generování sítě konečných prvků se na plochách vygenerují 2D prvky, které se při výpočtu uvažují ve jejich středové ose. Lze tak zjistit jak deformace, tak vnitřní síly a momenty, které lze následně posoudit v souladu s materiálem a normami.
Všechny výše uvedené konstrukce lze zohlednit v programu RFEM 6, protože v něm lze zadat plochy s různou tuhostí, geometrií, materiálem a tloušťkou. Plochy jsou k dispozici jako „Základní objekty“ v navigátoru Data (obrázek 1). Dvojitým kliknutím na tuto položku se otevře nové okno, ve kterém můžete zadat požadovanou plochu.
V záložce „Základní údaje“ v dialogu „Nová plocha“ zobrazené na obrázku 1 můžete zadat základní parametry plochy. Dva z těchto parametrů jsou typ tvaru a typ tuhosti, a právě ty popíšeme v tomto článku. Tímto způsobem mohou být zadány plochy s různou geometrií:
- Rovina
- Čtyřúhelník
- NURBS
- Oříznutí
- Natočený
- Trubka
U typu tuhosti si pak můžete vybrat z následujících možností:
- Normovaný
- Bez tloušťky
- Tuhý
- Membrána
- bez membránového tahu
- Přenos zatížení
Jak již bylo zmíněno dříve, můžete tyto možnosti použít k popisu a pozdějšímu posouzení jakékoli rovinné nebo zakřivené plochy, kterou můžete najít v modelu budovy. Každý z výše uvedených typů bude vysvětlen v následujících článcích, přičemž tento článek se zaměří na typy ploch rotační, oříznutí, bez tloušťky a přenos zatížení v programu RFEM 6.
Typ plochy „Rotační“
Pokud se zajímáte o modelování kupolí, kruhových stěn nebo sil a zásobníků, pak byste měli vědět o tomto typu plochy. Obecně se rotační plocha vytvoří rotací linie kolem pevné osy. Při generování rotační plochy v programu RFEM 6 platí stejná logika: musí být zadány hraniční linie, osa rotace a úhel rotace. Pokud tedy v okně „Nová plocha“ v záložce „Základní údaje“ vybereme typ tvaru „Rotační“, vytvoří se nová záložka, kde lze tyto parametry zadat (obrázek 2).
Jak je znázorněno na obrázku, osu rotace lze zadat pomocí dvou bodů (P a R). Souřadnice těchto bodů můžeme zapsat přímo v dialogu nebo je jednotlivě vybrat v grafice. Volbou „Vybrat body osy rotace v grafice“ je možné vybrat oba body současně.
Pokud jste již definovali materiál, tloušťku a tuhost plochy v záložce „Základní údaje“ v dialogu „Nová plocha“, vytvoří program plochu z počáteční a koncové polohy linie a rotace definičních bodů linie. Jak již bylo zmíněno, lze tak velmi snadno a rychle vytvářet nejen komponenty, ale i celé modely.
Příkladem může být modelování kupole a kruhové stěny na obrázku 3. Obě plochy jsou vytvořeny typem tvaru "Rotační". Abychom lépe porozuměli parametrům, které byly použity pro vytvoření tohoto typu plochy, je na obrázku znázorněna hraniční linie (čára č. 2) a osa rotace (daná uzly P a R) plochy představující kupoli. Tato plocha vznikne rotací hraniční linie okolo osy rotace o úhel natočení α=360°.
Typ tvaru „Oříznutí“
Plocha typu Oříznutí souvisí s novou funkcí v programu RFEM 6, která umožňuje průnik zakřivených ploch a těles. Vytvořením průniku se v programu generují plochy typu "Oříznutí". Pomocí této funkce lze snadno a rychle vytvářet velmi složité geometrie, jako jsou průniky potrubí nebo zakřivené otvory.
Podívejte se například na model na obrázku 5. Jsou zde tři trubky, pro které se má vytvořit průnik. Nejprve je vyberte, jak je znázorněno na obrázku. Poté použijte funkci „Rozdělit pomocí průniku“, kterou neleznete v místní nabídce vybraných objektů.
Pomocí této funkce se rozdělí původní plochy v průnicích a na řezných plochách se automaticky vytvoří otvory. Vzniknou tak nové plochy, které lze upravovat nebo mazat jako samostatné objekty. Tímto způsobem lze smazat nepotřebné plochy a získat průnik potrubí, jak je znázorněno na obrázku 6. Plochy jsou nyní typu "Oříznutí", jak je znázorněno na obrázku.
Toto je pouze jeden příklad použití funkce „Rozdělit pomocí průniku“ a typu tvaru plochy „Oříznutí“. Jak již bylo zmíněno, tímto jednoduchým postupem můžete vytvořit mnoho dalších složitých zakřivených ploch nebo děrovaných těles.
Typ tuhosti plochy „Bez tloušťky“
Tyto plochy jsou potřeba pro zadání těles. Plocha nemá žádnou tuhost a je určena k použití pro hraniční plochu tělesa. Plochy s typem tuhosti „Bez tloušťky“ lze ovšem přesto konfigurovat pomocí různých typů geometrie (např. rovinná, čtyřúhelníková, oříznutá atd.). Příklad takových ploch je na obrázku 7.
Z tabulky „Plochy“ na obrázku 7 je zřejmé, že plochy č. 59-72 mají typ tuhosti „Bez tloušťky“. Jde totiž o hraniční plochy tělesa č. 21, jak ukazuje obrázek 8.
Typ tuhosti plochy „Přenos zatížení“
Kromě generátorů zatížení, které usnadňují zadávání zatížení, nabízí RFEM 6 nový typ plochy "Přenos zatížení" pro ještě snazší aplikaci zatížení. Vytvořením plochy s tímto typem tuhosti tak program vytvoří novou plochu bez tloušťky a statického účinku, ale s jedinečnou schopností přenášet zatížení.
This is an advantageous feature in RFEM 6, which enables the consideration of loads from surfaces that are not included in the model itself (for example, facade structures, glass surfaces, trapezoidal roof sections, and so on).
Příklad je znázorněn na obrázku 9, kde je plocha č. 18 vytvořena s typem tuhosti „Přenos zatížení“ pro zohlednění zatížení větrem na nemodelovanou fasádní stěnu konstrukce.
Jak ukazuje příklad, pomocí ploch pro přenos zatížení lze plošná zatížení aplikovat na oblasti, které nejsou přímo modelovány jako plochy. Zatížení na tuto plochu se přenáší na hrany nebo integrované objekty. Pokud jsou generována zatížení na pruty, převádí se zatížení do globálních směrů na základě skutečných délek prutů (směry zatížení XL, YL, ZL).
Na rozdíl od generátorů zatížení, kde je třeba zatěžovanou plochu pokaždé znovu definovat, lze plochu pro přenos zatížení použít několikrát pro aplikaci různých zatížení. Přesněji řečeno, tento přístup umožňuje přiřadit různá zatížení na plochu pomocí jediné plochy pro přenos zatížení. To learn more about this type of surface and how to define its parameters, see Knowledge Base article: Použití plochy pro přenos zatížení v programu RFEM 6 .
