Plochy ve stavebnictví se vyskytují v nesčetných velikostech a tvarech, od jednoduchých rovin, jako jsou stěny, stropy nebo desky, přes válce s jedním zakřivením, jako jsou sila, až po membránové konstrukce s více zakřiveními. Tuhost plochy je dána jeho materiálem a tloušťkou.
Pro statickou analýzu a generování síť KP se na plochách generují 2D prvky, které se pro výpočet aplikují v jejich těžištní ose.
Tímto způsobem lze určit deformace i vnitřní síly a momenty, které lze poté navrhnout v souladu s materiálem a normami.
Všechny výše uvedené konstrukce lze zohlednit v programu RFEM 6, protože tento program umožňuje definovat plochy s různou tuhostí, geometrií, materiály a tloušťkami. Plochy jsou k dispozici jako „základní objekty“ v Navigátoru Data (obrázek 1). Dvojitým kliknutím na položku se otevře nové okno, ve kterém můžete definovat požadovanou plochu.
Záložka „Základní údaje“ okna „Nová plocha“ zobrazená na obrázku 1 umožňuje definovat základní parametry plochy. Dva z těchto parametrů jsou typ plochy a tuhost plochy, které jsou také předmětem tohoto článku. Tímto způsobem můžete definovat plochy různých geometrií:
- Rovina
- Čtyřúhelník
- NURBS
- Oříznutý
- Natočený
- Trubka
U typu tuhosti můžete naopak vybírat z následujících možností:
- Standardní
- Bez tloušťky
- Tuhý
- Membrána
- Bez napětí membrány
- Přenos zatížení
Jak již bylo zmíněno, pomocí těchto možností můžete popsat a později navrhnout jakýkoli rovinnou nebo zakřivenou plochu, která se může vyskytovat v modelu budovy. Každý z výše uvedených typů bude vysvětlen v následujících článcích, zatímco tento konkrétní text vám poskytne podrobnější informace o typech ploch natočených, oříznutých, bez tloušťky a s přenosem zatížení v programu RFEM 6.
Typ plochy „Otočený“
Pokud máte zájem o modelování kopulí, kruhových stěn, sil nebo zásobníků, je to typ plochy, o kterém byste měli vědět. Obecně se otočená plocha vytvoří otočením čáry kolem pevné osy. Při generování otočené plochy v programu RFEM platí stejná logika: je třeba definovat hraniční linii, osu otáčení a úhel otáčení. Pokud tedy v okně „Nová plocha“ na záložce „Základní údaje“ vyberete typ plochy „Otočená“, zobrazí se nová záložka, kde můžete definovat tyto parametry (obrázek 2).
Jak je vidět na obrázku, osu natočení lze definovat výběrem dvou bodů (tj. P a R). Souřadnice těchto bodů můžete zadat přímo do dialogového okna nebo je vybrat jednotlivě v grafice. Existuje také možnost vybrat oba body najednou pomocí možnosti „Vybrat body osy otáčení v grafice“.
Pokud jste již definovali materiál, tloušťku a tuhost plochy na záložce „Základní údaje“ v okně „Nová plocha“, program vytvoří plochu z počáteční a koncové polohy čáry a natočení bodů definice čáry. Jak již bylo zmíněno, díky tomu je velmi snadné vytvářet nejen komponenty, ale i celé modely velmi jednoduchým a rychlým způsobem.
Příkladem je modelování kopule a kruhové stěny zobrazené na obrázku 3. Obě plochy jsou vytvořeny geometrickým typem „Rotated“ (Otočeno). Pro lepší pochopení parametrů použitých pro vytvoření tohoto typu plochy obrázek ukazuje hraniční linii (čára č. 2) a osu otáčení (představovanou uzly P a R) plochy představujícího kopuli. Tato plocha je vytvořena rotací hraniční linie kolem osy otáčení o úhel otáčení α=360°.
Typ plochy „Oříznutá“
Oříznutá plocha souvisí s novou funkcí v programu RFEM 6, která umožňuje průnik zakřivených ploch a těles. Vytvořením průniku program generuje plochy typu „Oříznutý“. Tuto funkci můžete použít k jednoduchému a rychlému vytvoření velmi složitých geometrií, jako jsou průniky trubek nebo zakřivené otvory.
Podívejte se například na model zobrazený na obrázku 5. Jsou zde tři trubky, pro které je třeba vytvořit průnik. Nejprve je vyberte, jak je znázorněno na obrázku. Poté použijte funkci „Rozdělit průnikem“ dostupnou v nabídce vybraných objektů.
Pomocí této funkce se původní plochy rozdělí v místech průniků a v místech řezu se automaticky vytvoří otvory. Tím se vytvoří nové plochy, které lze upravovat nebo mazat jako samostatné objekty. Tímto způsobem můžete odstranit nepotřebné plochy a získat průsečík trubky, jak je znázorněno na obrázku 6. Jak je znázorněno na obrázku, plochy jsou nyní typu „Oříznuté“.
Toto je pouze příklad použití funkce „Rozdělit podle průniku“ a typu plochy „Oříznutý“. Jak již bylo zmíněno, pomocí tohoto jednoduchého postupu můžete vytvořit mnoho dalších složitých zakřivených ploch nebo perforovaných těles.
Typ plochy „Bez tloušťky“
Tyto plochy jsou potřebné pro definici těles. Plocha nemá žádnou tuhost a je určen k použití jako hraniční plocha tělesa. Plochy s tuhostí typu „Bez tloušťky“ však lze stále konfigurovat pomocí různých typů geometrie (například rovinné, čtyřúhelníkové, oříznuté atd.). Příklad takových ploch je uveden na obrázku 7.
Tabulka „Plochy“ na obrázku 7 ukazuje, že plochy č. 59–72 mají typ tuhosti „Bez tloušťky“. Je to proto, že se jedná o ohraničující plochy tělesa č. 21, jak je znázorněno na obrázku 8.
Typ plochy „Přenos zatížení“
Kromě generátorů zatížení, které usnadňují zadávání zatížení, nabízí RFEM 6 nový typ plochy „Přenos zatížení“ pro ještě snadnější aplikaci zatížení. Vytvořením plochy tohoto typu tuhosti program vytvoří novou plochu bez tloušťky a bez konstrukčního účinku, ale s jedinečnou schopností přenášet zatížení.
Jedná se o výhodnou funkci programu RFEM 6, která umožňuje zohlednit zatížení z ploch, které nejsou zahrnuty v samotném modelu (například fasádní konstrukce, skleněné plochy, lichoběžníkové střešní profily atd.).
Příklad je uveden na obrázku 9, kde je plocha č. 18 vytvořena s typem tuhosti „Load Transfer“ (Přenos zatížení), aby se zohlednilo zatížení větrem na nemodelované stěně konstrukce.
Jak je vidět na příkladu, pomocí ploch přenosu zatížení můžete aplikovat plošná zatížení na plochy, které nejsou přímo modelovány jako plochy. Zatížení na této ploše se rozloží na okraje nebo integrované objekty. Pokud se generují zatížení prvků, zatížení se převede do globálních směrů na základě skutečných délek prvků (směry zatížení XL, YL, ZL).
Na rozdíl od generátorů zatížení, kde je nutné pokaždé znovu definovat plochu zatížení, lze plochu přenosu zatížení použít několikrát pro různé aplikace zatížení. Konkrétněji řečeno, toto použití umožňuje přiřadit různá plošná zatížení pomocí jedné plochy přenosu zatížení. Další informace o tomto typu plochy a o tom, jak definovat její parametry, naleznete v této databázi znalostí: Použití plochy pro přenos zatížení v programu RFEM 6 .
