Dimenzování za studena tvarovaných ocelových výrobků je upraveno normou EN 1993-1-3 [1]. Mezi typické tvary za studena tvarovaných průřezů patří profily tvaru U, C, Z, klobouk a sigma. Tyto profily se vyrábějí z tenkostěnných plechů pomocí profilovacích nebo ohýbacích procesů.
Při posuzování mezních stavů únosnosti je nutné zajistit, že lokální přenosy zatížení nezpůsobí nežádoucí jevy jako tlačení, krut a místní boulení stěny profilů. Tyto jevy mohou vznikat jak přenosem zatížení přes přírubu do stěny, tak také prostřednictvím reakcí na podporách. V oddíle 6.1.7 normy EN 1993-1-3 je popsáno, jak určit únosnost stěny Rw,Rd při místním přenosu zatížení.
Přídavný modul Ocelové dimenzování umožňuje analýzu lokálního přenosu zatížení pro nezaostřené stěny podle oddílu 6.1.7 [1]. Při kombinovaném namáhání ohybem a lokálním přenosem zatížení se také zkoumá, zda jsou splněny podmínky uvedené v [1] 6.1.11.
Na příkladu nosníku z ohýbaného C-profilu je dále prezentován odpovídající důkaz. Nosník je zatížen jednotlivou silou.
Systém a zatížení
Předpokládaný nosník má délku 2 metry a je vyroben z ohýbaného C-profilu (C 2020) z oceli S235JR podle EN 10025-2. Šířka opory je 110 mm a nosník nepřesahuje oporu. Nosník je zatížen jednou silou ve vzdálenosti 50 cm od podpory o velikosti 10 kN. Jednotlivé zatížení je přenášeno přes přírubu po délce 100 mm a působí ve středu střihu. Vlastní tíha nosníku není v tomto výpočtu zahrnuta.
Vstup dat
V konfiguraci únosnosti je nutné aktivovat kontrolní políčko „Určit nosnost stěny při místním přenosu zatížení podle 6.1.7“, aby byl proveden důkaz místního přenosu zatížení.
Požadované okrajové podmínky musí být definovány v záložce „Dimenzování opor a průhyb“. Na každém místě, kde má být proveden důkaz místního přenosu zatížení, musí být definována dimenzovaná opora typu „Ocel“. Délka tuhé přenosové oblasti ss se zadává do vstupního pole „Šířka opory w“. Hloubka opory „d“ ovšem na důkaz nemá vliv.
Místní přenos zatížení se zkoumá, když je opora definována na okraji, který je opačně orientovaný k působícímu zatížení. Směry „+z/z'-osy“ a „-z/z'-osy“ se vztahují k orientaci lokální osy z/z' prutu. Pokud jednotlivé zatížení působí ve směru +z, musí být pro oporu vybrán okraj „-z/z'-osy“.
Pro oporu je dimenzovaná opora s délkou tuhé přenosové oblasti 110 mm na okraji „+z/z'-osy“ definována jako koncová opora s převislou délkou 0 mm.
Pro jednotlivé zatížení je dimenzovaná opora s délkou tuhé přenosové oblasti 100 mm na okraji „-z/z'-osy“ definována.
Typ opory pro podporu je přiřazen na začátku a konci prutu, zatímco typ opory pro jednotlivé zatížení je definován v mezivazbě v místě jednotlivého zatížení.
Dimenzované opory mohou být také graficky zobrazeny. V navigátoru - Zobrazení lze zobrazení dimenzovaných opor pod Typy pro pruty → Dimenzované opory aktivovat nebo deaktivovat.
Výsledky
Důkaz pro místní přenos zatížení se provádí na definovaných dimenzovaných oporách – jak na podporách, tak na místě přenosu zatížení. Největší využití se nachází v bodě x = 0,00 m. Důkaz je dále proveden pro ilustraci na tomto místě.
V případě reakce opory na průřezu, který obsahuje pouze jednu stěnu, se jedná o ohýbaný C-profil, který má kvůli svým okrajům ztužené pásnice. Vzdálenost opory od volného konce činí 0,00 m, a tudíž je menší než 1,5násobek výšky stěny hw = 198 mm. Podle [1] je rozhodující rovnice (6.15a) pro určení únosnosti stěny Rw,Rd.
Jako součinitelé podle [1], 6.1.7.2 (3) jsou stanoveny:
Výsledkem je následující únosnost stěny při místním přenosu zatížení:
Podmínka důkazu podle [1] rovnice (6.13) je splněna:
Pro zbývající dvě dimenzované místa se důkaz provádí analogicky. Dále se ověřuje, zda jsou splněny podmínky podle [1], 6.1.11.
Shrnutí
S přídavným modulem Ocelové dimenzování lze provádět důkazy pro místní přenos zatížení podle [1] oddílu 6.1.7. Na dimenzovaná relevantní místa je nutné definovat dimenzovanou oporu. Důkaz pro místní přenos zatížení se provádí podle [1] 6.1.7.2 pro průřezy s nezaostřenou stěnou nebo podle [1] 6.1.7.3 pro průřezy s dvěma nebo více nezaostřenými stěnami. Dále se ověřuje, zda jsou splněny podmínky podle [1], 6.1.11.