Klopení (LTB) je jev, ke kterému dochází, pokud je nosník nebo prut namáhán ohybem a tlačená pásnice není dostatečně bočně podepřena. To vede ke kombinaci bočního posunu a kroucení. Jedná se o kritický faktor při posouzení konstrukčních prvků, zejména u štíhlých nosníků a nosníků.
Deskový nosník představuje hospodárnou volbu pro velkorozponové konstrukce. Ocelový deskový nosník s I-profilem má obvykle stojinu vysokou pro maximalizaci smykové únosnosti a oddělení pásnic, ale tenkou pro minimalizaci vlastní tíhy. Vzhledem k vysokému poměru výšky k tloušťce (h/tw ) mohou být pro vyztužení štíhlé stojiny zapotřebí příčné výztuhy.
Pro správné posouzení průvlaku nebo deskového nosníku v programu RFEM 6 a v addonu 'Posouzení železobetonových konstrukcí' je rozhodující stanovení 'šířky desek' u žeber. V tomto článku se zabýváme možnostmi pro zadání nosníku o dvou polích a výpočtem rozměrů desek podle EN 1992-1-1.
Pokud na horní pásnici leží betonová deska, funguje jako příčná podpora (spřažená konstrukce) a zabraňuje problémům se stabilitou při klopení. Pokud je ohybový moment záporný, je dolní pásnice namáhána v tlaku a horní pásnice v tahu. Pokud není příčné podepření dostatečné z důvodu tuhosti stojiny, je v tomto případě úhel mezi dolní pásnicí a linií řezu stojiny proměnný, takže vznikne možnost distorzního boulení dolního pásnice.
Novinkou v programu RFEM 6 pro posouzení betonových sloupů je možnost generovat momentové interakční diagramy podle ACI 318-19 [1]. Při posouzení železobetonových prutů je momentový interakční diagram zásadním nástrojem. Momentový interakční diagram představuje vztah mezi ohybovým momentem a normálovou silou v libovolném bodě podél vyztuženého prutu. Hodnotné informace, jako např. pevnost, jsou znázorněny vizuálně a ukazují chování betonu při různých podmínkách zatížení.
Americký institut pro ocelové vazníky (Steel Joist Institute - SJI) nedávno vytvořil tabulky pro virtuální ocelové vazníky, které umožňují stanovovat průřezové charakteristiky ocelových vazníků (Open Web Steel Joist). Tyto virtuální vazníky jsou charakterizovány jako ekvivalentní nosníky s širokou pásnicí, které dobře aproximují oblast pásu vazníku, účinný moment setrvačnosti a tíhu. Virtuální ocelové vazníky jsou k dispozici také v databázi průřezů RFEM a RSTAB.
Nedávno představená Webová služba umožňuje uživatelům komunikovat s programem RFEM 6 pomocí jejich zvoleného programovacího jazyka. Tyto služby jsou ještě rozšířeny o naši knihovnu vysokoúrovňových funkcí (HLF). K dispozici jsou knihovny pro Python, JavaScript a C#. V našem příspěvku se podíváme na praktický příklad programování generátoru 2D příhradových nosníků v Pythonu. Jak se říká, nejlepší je „učit se praxí“.
Standardní situací v případě dřevěných prutových konstrukcí je spojení menších prutů s větším hlavním nosníkem za vzniku kontaktní plochy. Podobné podmínky mohou nastat na konci prutu, když je nosník uložen na podpoře s možným otlačením. V obou případech musí být nosník navržen tak, aby zohledňoval únosnost v otlačení kolmo k vláknům podle NDS 2018, čl. 3.10.2 a CSA O86:19, body 6.5.6 a 7.5.9. V programech pro statické výpočty není obvykle možné provést toto kompletní posouzení, protože není známa kontaktní plocha uložení. V programu nové generace RFEM 6 a addonu Posouzení dřevěných konstrukcí je ale nová funkce 'Návrhová podpora', která umožňuje uživateli provést posouzení únosnosti v otlačení kolmo k vláknům podle norem NDS a CSA.
Addon Posouzení železobetonových konstrukcí umožňuje posoudit železobetonové sloupy podle ACI 318-19. V následujícím příspěvku ověříme návrh výztuže v addonu Posouzení železobetonových konstrukcí krok za krokem pomocí analytických rovnic podle normy ACI 318-19 včetně nutné podélné výztuže, plochy neoslabeného průřezu a velikosti/vzdálenosti třmínků.
Nosník (trám) je podle EN 1992-1-1 [1] prut, jehož rozpětí není menší než trojnásobek celkové výšky průřezu. Jinak by měl být konstrukční prvek považován za stěnový nosník. Chování stěnových nosníků (tj. nosníků s rozpětím menším než je trojnásobek výšky průřezu) se liší od chování běžných nosníků (trámů, tj. nosníků s rozpětím, které je třikrát větší než výška průřezu).
Posouzení stěnových nosníků je ovšem často nutné při analýze konstrukčních prvků železobetonových konstrukcí, protože se používají pro nadokenní a dveřní překlady, průvlaky, spoje mezi deskami v různých úrovních a rámové systémy.
V souladu s čl. 6.6.3.1.1 a čl. 10.14.1.2 normy ACI 318-19 a CSA A23.3-19 zohledňují redukci tuhosti betonových prutů a ploch pro různé typy prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
Nová generace programů RFEM nabízí možnost provést posouzení stability sedlových prutů metodou náhradního prutu. Posouzení touto metodou lze provést, pokud jsou u nosníků s proměnným průřezem dodrženy požadavky normy DIN 1052, oddíl E8.4.2. V odborné literatuře je tato metoda převzata také pro Eurokód 5. V tomto příspěvku si ukážeme, jak použít metodu náhradního prutu u sedlového střešního nosníku.
V tomto příspěvku se zabýváme rovnými prvky, jejichž průřez je vystaven osovému tlaku. Cílem našeho příspěvku je ukázat, jak se v programu RFEM pro statické výpočty zohledňuje řada parametrů, které Eurokódy stanoví pro posouzení betonových sloupů.
Tento příspěvek přináší porovnání s řešením v článku: Výpočet betonových sloupů namáhaných v osovém tlaku v modulu RF-CONCRETE Members. Stejný teoretický základ, který jsme uplatnili v modulu RF-CONCRETE Members, nyní znovu použijeme v modulu RF-CONCRETE Columns. Cílem je porovnat různé vstupní parametry a výsledky výpočtu ve dvou přídavných modulech pro posouzení betonových prutů typu sloup.
Počet národních příloh Eurokódu 2 pro posouzení železobetonových průřezů je od SHAPE-MASSIVE 6.54 rozšířen. Nyní jsou k dispozici následující národní přílohy pro EN 1992-1-1:2004 + AC:2010:
Posouzení železobetonu v požární situaci se provádí zjednodušenou metodou podle EN 1992-1-2, čl. 4.2. Používá se „zónová metoda“ popsaná v příloze B.2: Průřez je rozdělen do několika paralelních oblastí stejné tloušťky a stanovuje se jejich pevnost v tlaku v závislosti na teplotě. Sníženou únosnost při účincích požáru tak představuje redukovaný průřez konstrukčních prvků se sníženou pevností.
U prutu můžeme zadat pružné uložení. Při modelování se tak zpravidla zohledňuje vliv podloží. Pružné podloží lze definovat pouze u prutu typu „Nosník”.
V přídavných modulech RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC a RF-/TIMBER CSA je možné zohlednit výslednou deformaci prutu nebo sady prutů. Kromě lokálních směrů y a z máte k dispozici možnost "R". Tak může být porovnán celkový průhyb nosníku s mezní hodnotou zadanou v normě.
Pro vzpínadlovou příhradovou konstrukci by měly být tlačené prvky modelovány kolmo k šikmému nosníku. Definovány jsou délka prutu a průsečík hlavního nosníku a vzpínadla.
Při posuzování nosníků jeřábových drah a také podporových zatížení na pokračující konstrukce lze použít automatické vytváření kombinací zatížení v programech RFEM a RSTAB a volbu „EN 1990 + EN 1991‑3; Jeřáby“.
V tomto příspěvku se zabýváme stanovením výztuže u nosníku namáhaného v prostém tahu podle EN 1992-1-1. Cílem je posoudit namáhání prutového prvku v tahu (bez vynucených deformací) a stanovit betonářskou výztuž podle konstrukčních pravidel a ustanovení normy pomocí programu RFEM pro statické výpočty.
Německá příloha k EN 1992-1-1, národní dodatek NCI k čl. 9.2.1.2 (2) doporučuje rozmístit tahovou výztuž v pásnici deskového nosníku na maximálně jednu šířku odpovídající poloviny vypočítané účinné šířky pásnice beff,i podle rovnice (5,7a).
V přídavném modulu RF-/TIMBER Pro je možné provést analýzu kmitání známou z DIN 1052 pro posouzení podle EN 1995-1-1. V této analýze, při stálém a kvazistálém působení u ideálního prostého nosníku, průhyb nesmí překročit mezní hodnotu (6 mm podle DIN 1052). Pokud vezmeme v úvahu vztah mezi vlastní frekvencí a průhybem u prostého, kloubově uloženého nosníku zatíženého konstantním spojitým zatížením, je výsledkem pro 6 mm vlastní frekvence okolo 7,2 Hz.
Při posouzení betonových ploch lze podíl žeber vnitřních sil pro výpočet MSÚ a pro analytickou metodu výpočtu MSP zanedbat, protože tato složka je již zohledněna při posouzení prutu. Pro tyto účely je v přídavném modulu RF‑CONCRETE Surfaces tlačítko „Detaily“ a odpovídající zaškrtávací políčko. Pokud nejsou žádná žebra definována, není tato funkce dostupná.
U dřevěných konstrukcí se nosníky často skládají z několika dřevěných dílů. Jednotlivé díly jsou spojené lepidlem, hřebíky, vruty, kolíky nebo lícovanými šrouby. V případě spoje lepidlem je spoj třeba uvažovat jako tuhý. U spojů např. pomocí kolíkových spojovacích prostředků je spoj polotuhý a průřezové charakteristiky spojených dílů nelze plně aplikovat.