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.
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“.
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.
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.
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“.
Samotný beton se vyznačuje pevností v tlaku. K tlakové a především k tahové pevnosti betonu přispívá přidaná ocelová výztuž. Tato výztuž se zpravidla umisťuje v tažených oblastech nosníků nebo plošných prvků (železobetonové desky, stropy, stěny) pro přenos tahových sil vyvolaných vnějším namáháním.
Při zadávání spolupůsobící šířky desky u deskových nosníků se nabízejí předem definované šířky, které odpovídají 1/6 a 1/8 délky prutu. Proč zrovna tyto dvě hodnoty je zde vysvětleno podrobněji.
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.
V tomto příspěvku popíšeme různé možnosti, jak stanovit přípustnou deformaci nosníků jeřábové dráhy. Vzhledem k tomu, že se v praxi používají nosníky o několika polích a poddajné příčné podpory (podélné ztužení), chceme v našem příspěvku objasnit, jak vybrat správnou metodu.
Modul RF-TIMBER CSA umožňuje navrhovat dřevěné nosníky metodou ASD (pomocí dovolených napětí) podle normy 2014 CSA O86. Přesný výpočet únosnosti v ohybu a součinitelů přizpůsobení dřevěných prutů je důležitý pro návrh a posouzení bezpečnosti. V následujícím příspěvku ověříme výpočtovou únosnost v ohybovém momentu v přídavném modulu RFEM TIMBER CSA krok za krokem pomocí analytických rovnic podle normy CSA O86-14, včetně ohybových modifikačních součinitelů, únosnosti ohybového momentu a konečného využití.
Při návrhu sloupů nebo nosníků z oceli je zpravidla třeba provést posouzení průřezů a stabilitní analýzu. Pro posouzení stability musí uživatel obvykle na rozdíl od posouzení průřezů zadat další vstupní údaje. Vzhledem k tomu, že prut je do jisté míry vyčleněn z konstrukce, je třeba blíže specifikovat podporové podmínky. Je to důležité především pro stanovení pružného kritického momentu při klopení Mcr. Dále je třeba zadat také správné vzpěrné délky Lcr, které jsou zapotřebí pro interní výpočet štíhlostních poměrů.
Spoje s deskou na stojině jsou oblíbenou formou kloubových ocelových spojů a běžně se používají u příčných nosníků v ocelových konstrukcích. Lze je bez problému použít pro spoj nosníků se stejnou horní hranou jako například u pracovních plošin. Výroba v dílně ani montáž na místě stavby nejsou zpravidla nijak náročné. Posouzení se zdá být opravdu jednoduché a rychlé, což je ovšem poněkud relativní, jak se následně ukáže. Přípoj lze v zásadě navrhnout jako kloubový spoj nosníku na nosník anebo kloubový spoj nosníku na sloup, přičemž první případ je v praxi mnohem častější.
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.
Tento příklad je popsán v odborné literatuře [1] jako příklad 9.5 a v publikaci [2] jako příklad 8.5. U posuzovaného hlavního nosníku plošiny je nutné posoudit klopení. Jedná se o symetrický konstrukční prvek. Posouzení stability tedy může proběhnout podle článku 6.3.2 EN 1993-1-1. Vzhledem k jednoosému ohybu by se posouzení mohlo provést také obecnou metodou podle článku 6.3.4. Stanovení součinitele kritického zatížení na idealizovaném modelu prutu se má ovšem navíc v rámci výše zmíněných metod ověřit pomocí MKP modelu.
RFEM nabízí možnost modelovat také zakřivené nosníky. Hierfür muss zunächst eine gekrümmte Linie erstellt werden (siehe Bild 01). Dieser Linie kann im Anschluss ein Stab mit einem Querschnitt zugeordnet werden. Die Vorteile gegenüber der Modellierung mit Stabsegmenten sind die einfachere Handhabung bei der Modellierung sowie die eindeutigere Ergebnisausgabe der Schnittgrößen.
Modul RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber umožňuje posoudit připojení vedlejších nosníků na hlavní nosníky. Výpočet sil ve vrutech si vysvětlíme na příkladu nosníku připojeného na torzně tuhý hlavní nosník.
Po odborných článcích o svarech kolejnic v mezním stavu únosnosti a mezním stavu únavy následuje po odborných článcích o svarech kolejnic v mezním stavu únosnosti a mezním stavu únavy odborný článek o koutových svarech stojiny. Dabei sollen sowohl der Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch der Grenzzustand der Ermüdung betrachtet werden.
Při posouzení ohybově tuhých spojů z I-nosníků se spoj rozloží na jednotlivé části. Pro tyto základní komponenty přípoje jsou k dispozici samostatné kalkulačky pro výpočet únosnosti a tuhosti. V programech RFEM a RSTAB lze rámové spoje posuzovat pomocí přídavného modulu RF-/FRAME-JOINT Pro.
Po našem předchozím příspěvku, ve kterém jsme se zabývali posouzením svarů kolejnic v mezním stavu únosnosti, se nyní budeme věnovat posouzení svarů kolejnic na únavu. Obzvlášť se pak podíváme na důsledky zohlednění excentrického působení kolového zatížení odpovídajícího ¼ šířky hlavy kolejnice.
Při posouzení konstrukčních prvků železobetonových konstrukcí je často nutné posoudit stěnové nosníky. Řeší se jimi hlavně překlady nad okny a dveřmi, průvlaky, spojení odskoků stropních desek a rámové systémy. Pokud je modelujeme v programu RFEM jako plochy, budou při výsledném vyhodnocení nutné výztuže zapotřebí další kroky.
Kromě přímých nosníků je někdy nutné v programu RSTAB vypočítat nebo posoudit obloukové nebo kruhové nosníky. Dazu gibt es unter "Extras" -> "Modell generieren" das Werkzeug "Kreis". Mit dessen Hilfe ist es möglich, entweder Vollkreise oder Teilkreise zu erzeugen. Der wichtigste Parameter ist hier die Anzahl der neuen Knoten, denn darüber wird die Genauigkeit der Ergebnisse gesteuert.
Moderní budovy jsou navrženy s prostory přizpůsobenými osobním touhám a snům, které vyjadřují individuální životní styl. Tyto požadavky často zahrnují stropy - ať už v domech, kancelářských budovách nebo veřejných budovách - které mají obrovské rozpětí a žádnou podporu, což umožňuje optimální využití prostoru pod nimi. To ovšem vyžaduje velmi vysokou stabilitu z hlediska únosnosti a použitelnosti. Zvětšením průřezů nosníků nebo desek lze zvýšit stabilitu, ale vzhledem k dodatečné spotřebě materiálu se snižuje hospodárnost. Běžným řešením pro tato velká rozpětí je použití dřevěných nebo ocelových průvlaků.
Od verze X.05.0018 lze pomocí modulu RF-/JOINTS Steel - DSTV posuzovat také ohybově tuhé přípoje nosníků na sloupy. Možné jsou přitom jak jednostranné, tak oboustranné přípoje. V souladu se směrnicí DSTV se ověřuje s ohledem na vytížení, zda je daný průřez sloupu dostatečně nadimenzován. Uživatel má možnost převést rotační tuhost a excentricitu přípoje do programu RFEM, případně RSTAB.
V našem dřívějším příspěvku na toto téma jsme se zabývali nestabilitami, které se mohou vyskytnout, pokud použijeme tahové pruty. Příklad, který jsme si ukázali, se dotýkal především vyztužení stěn. Chybová hlášení, kterými nás program upozorňuje na nestabilitu, se mohou ovšem také týkat uzlů v oblasti nosníků. Zvláště náchylné jsou k tomu příhradové nosníky a příhradové nosníky. Co zde způsobuje nestabilitu?
Diagonály zdvojených úhelníků se mimo jiné používají při stavbě trubkových mostů a u příhradových nosníků. Obvykle jsou vystaveny tahu, musí ale také přenášet tlakové síly. Besonders wenn die Diagonalen sehr schlank sind, sollte auch Biegung aus Eigengewicht berücksichtigt werden.