V mnoha konstrukcích použití jednoduchého prutu nestačí. Často je třeba zohlednit oslabení průřezu nebo otvory v masivních nosnících. Pro takové aplikace je k dispozici typ prutu Plošný model. Ten lze integrovat do modelu jako každý jiný prut a využít všechny možnosti plošného modelu. V následujícím odborném článku ukážeme použití takového prutu v samostatném systému a popíšeme integraci otvorů do prutů.
Vkládat otvory do ploch je velmi snadné díky celé řadě funkcí. Při vkládání otvorů či vrtání do těles je však třeba dát pozor na to, že u průběžného otvoru se musí vytvořit otvor na začátku i na konci a dále také plocha, která otvor odděluje od tělesa.
S funkcí „Konvertovat plošná zatížení otvorů na zatížení na linii“ můžete nyní automaticky uvažovat například zatížení větrem na okna nebo jiná zatížení na nenosné a v modelu nevytvořené konstrukce. Chcete‑li spustit tuto funkci, zvolte v menu „Nástroje“ možnost „Generovat zatížení“ a následně vyberte „Z plošného zatížení na otvory“.
Při spojování prvků namáhaných v tahu šroubovými spoji je třeba při posouzení únosnosti zohlednit oslabení průřezu vyvrtáním otvorů pro šrouby. V následujícím příspěvku popíšeme, jak lze v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 provést posouzení únosnosti v tahu tahového prutu s oslabenou plochou průřezu podle EN 1993-1-1.
V průřezech vytvořených v programu SHAPE -THIN lze otvory, jako například díry pro šrouby, modelovat pomocí prvků s nulovou tloušťkou. Program nabízí dvě možnosti výpočtu smykových napětí v oblasti těchto nulových prvků.
Nejjednodušší způsob pro modelování čepového spoje v programu RFEM 5 je definovat bod ve středu otvoru a poté jej připojit pomocí vnitřních prutů k ploše.
Podle sešitu 631 směrnice DAfStb, kapitoly 2.4 se statické chování stropů mění, pokud je spojité podepření stěnou přerušováno oblastmi s otvory. V závislosti na délce oblasti s otvorem a tloušťce desky je nutné učinit opatření a prozkoumat desku v oblasti otvoru.
Musí se mimořádně dbát na to, že únosnost nosníků je narušena v oblasti otvorů. Malé otvory se řeší s dostatečnou přesností tak, že se oblast otvorů nahradí modelem rámové konstrukce. V případě velkých otvorů musí však být celá oblast posouzena zvlášť a zvlášť musí proběhnout také modelování.
Program SHAPE-THIN slouží k výpočtu průřezových hodnot a napětí u libovolných průřezů. Oslabení pásnice nebo stojiny otvory pro šrouby lze modelovat pomocí nulových prvků. Při následném přepočítání napětí se zohlední redukované průřezové hodnoty. Zvláštní pozornost je přitom třeba věnovat smykovým napětím, která se obvykle v oblasti nulových prvků nastavují na nulu. Jestliže se přepočítávají smyková napětí na základě redukovaných průřezových hodnot bez další úpravy, ukazuje se, že integrál smykových napětí se již nerovná uvažované posouvající síle. V následujícím příkladu si proto podrobně předvedeme, jak bychom měli smykové napětí počítat.
V našem příspěvku představíme posouzení ohybového nosníku s kruhovým otvorem numerickou metodou. Budeme přitom vycházet z příkladu nosníku s proraženým otvorem z [1]. 3D modelování jsme přitom zjednodušili na dvourozměrnou diskretizaci.