Se zavedením normy ACI 318-19 byly nově upraveny dlouhodobě používané vztahy pro stanovení smykové únosnosti betonu Vc.
Při novém postupu se nyní uvažuje vliv výšky stavebního dílce, stupeň podélného vyztužení i vliv normálového napětí na únosnost ve smyku Vc. V následujícím textu podrobněji popíšeme změny při posouzení na smyk a postup si ukážeme na názorném příkladu.
V programu RFEM 6 je možné zadat konstrukce s vícevrstvými plochami pomocí addonu „Vícevrstvé plochy“. Pokud je tedy addon aktivován v základních údajích modelu, je možné definovat skladby vrstev s libovolným materiálovým modelem. Lze také kombinovat materiálové modely například izotropních a ortotropních materiálů.
V tomto příspěvku si ukážeme, jak lze v programu RFEM 6 správně zohlednit spojení mezi plochami, které se navzájem dotýkají v jedné linii, pomocí liniových kloubů.
V programu RFEM 6 je možné definovat mezi plochami liniové svary a pomocí addonu Analýza napětí-přetvoření v nich počítat napětí. V tomto článku si ukážeme, jak na to.
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.
Posouzení na protlačení se má podle EN 1992-1-1 provést u desek se soustředěným zatížením nebo reakcí. Uzel, kde se provádí posouzení na únosnost ve smyku při protlačení (tj. v případě problému s protlačením), se označuje jako uzel protlačení. Soustředěné zatížení v těchto uzlech lze zadat pomocí sloupů, osamělé síly nebo uzlových podpor. Koncový bod lineárního zatížení na deskách se také považuje za soustředěné zatížení, a proto by měla být kontrolována smyková únosnost také na koncích a v rozích stěn a na koncích nebo v rozích liniových zatížení a liniových podpor.
Pro realistické vytvoření plošného modelu s neúčinnými podporami nabízí program RFEM 5 u kontaktních těles v sekci „Kontakt rovnoběžně s plochami“ volbu „Neúčinnost, pokud kontakt není účinný kolmo k plochám“.
V programu RFEM je možné nechat zobrazit výslednice řezu nebo uvolnění. Tento příspěvek vysvětluje, na kterou část plochy řezu působí. Nejjednodušší by bylo vztáhnout výslednice na jednu stranu řezu. Nicméně vzhledem k tomu, že řez může probíhat několika plochami s různými lokálními souřadnými systémy, není stanovení pomocí strany řezu možné.
V RF-CONCRETE Members lze provést také posouzení smyku ve styčné ploše. Aby bylo možné provést toto posouzení, je třeba v okně 1.6 v záložce „Styčná plocha“ zaškrtnout políčko „Smyk ve styčné ploše možný“.
U prutu můžeme zadat pružné uložení. Při modelování se tak zpravidla zohledňuje vliv podloží. Pružné podloží lze definovat pouze u prutu typu „Nosník”.
V programu RFEM lze nastavit vlastnosti kontaktu mezi dvěma plochami pomocí kontaktního tělesa. Při modelování je mimo jiné potřeba zajistit, aby měly obě kontaktní plochy jednoho kontaktního tělesa stejný počet integrovaných objektů. Proto když se modelují kontaktní plochy, doporučuje se použít funkci kopírovat pro vytvoření druhé kontaktní plochy.
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.
Velmi malé torzní momenty v posuzovaných prutech často brání určitým typům posouzení. Aby bylo možné je zanedbat a provést tato posouzení, lze v modulu RF-/STEEL EC3 definovat mezní hodnotu, od které se zohlední smyková napětí od kroucení.
U těles se nabízí další možnost pro nastavení sítě konečných prvků. Kromě celkového zjemnění sítě konečných prvků lze nastavit také vícevrstvou síť. V takovém případě lze zadat dělení tělesa s konečnými prvky mezi dvěma rovnoběžnými plochami. Tato možnost je vhodná především u protáhlých těles s omezenou výškou.
Pokud máme takový dřevěný spoj, jako je na obr. 01, lze uvažovat rotační tuhost spoje. Tu lze určit pomocí modulu prokluzu spojovacího prostředku a polárního momentu setrvačnosti spoje. Přitom se zanedbává plocha spojovacích prostředků.
Místo čtyřúhelníkové plochy může být také použita plocha typu B‑spline (Bézierova). Tu lze dodatečně upravovat v jejím tvaru díky integrovaným pomocným uzlům. V závislosti na potřebné složitosti plochy lze vytvořit 3 x 3 nebo 4 x 4 pomocné uzly.
V přídavném modulu RF‑/STEEL EC3 je možné najednou přiřadit stejné parametry více prutům či sadám prutů. Současné přiřazení vstupních dat je možné pro mezilehlé podpory, účinné délky, uzlové podpory, klouby na koncích prutů, smyková pole a torzní uložení.
Pokud chceme modelovat dvě protínající se plochy, máme v programu RFEM možnost nechat vytvořit průsečnici automaticky. V programu je tato funkce označována jako průnik. Při vytváření průniku je namodelovaná plocha rozdělená do komponent. Dies bietet den Vorteil, dass diese Komponenten bei der Schnittkraftermittlung berücksichtigt oder aber wahlweise auch deaktiviert werden können.
Napětí v průřezu prutu se počítají v takzvaných napěťových bodech. Tyto body se stanoví na takových místech v průřezu, kde může napětí v materiálu vykazovat extrémní hodnoty s ohledem na druhy zatížení.
Se zavedením normy ACI 318-19 byly nově upraveny dlouhodobě používané vztahy pro stanovení smykové únosnosti betonu Vc. Při novém postupu se nyní uvažuje vliv výšky stavebního dílce, stupeň podélného vyztužení i vliv normálového napětí na únosnost ve smyku Vc. V následujícím textu podrobněji popíšeme změny při posouzení na smyk a postup si ukážeme na názorném příkladu.
U smíšených systémů z prutů a ploch je třeba věnovat vždy zvláštní pozornost spojovacím bodům, protože v těchto místech nelze vždy bez problému přenášet všechny vnitřní síly.
V tomto příspěvku si ukážeme, jak lze zohlednit polotuhé spojení mezi plochami pomocí liniových kloubů a liniových uvolnění. Polotuhé spojení mezi plochami lze zohlednit pomocí liniových kloubů a liniových uvolnění. Příkladem mohou být styčné spáry v železobetonových konstrukcích nebo rohová spojení v konstrukcích z křížem lepeného dřeva.
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.
Některé složené nosníkové konstrukce, jako jsou zásobníky na sebe nebo zasunuté teleskopické tyče, přenášejí síly ve spojích mezi konstrukčními prvky třením. Únosnost takového spoje závisí na účinné normálové síle kolmo na rovinu tření a na součinitelích tření mezi oběma třecími plochami. Například, čím více jsou třecí plochy stlačeny, tím větší vodorovnou smykovou sílu mohou třecí plochy přenášet (statické tření).
Pro získání sil pro posouzení spojů mezi plochami se můžete podívat na výsledky pomocí funkce "Průběh výsledků" pro spojovací linii. Darin stehen unter anderem Hilfsmittel wie die "Glättungslinie" und die "Glättungsbereiche" zu Verfügung.
Pro správné zobrazení tuhosti celé konstrukce lze zohlednit smykové spřažení mezi stropem a průvlakem pomocí liniového uvolnění. Tímto způsobem lze definovat konstantu tuhosti a vyhnout se tak náhradnímu systému pomocí vazebních prutů. Konstanta tuhosti vyplývá z modulu posouvání spojovacího prostředku, který lze stanovit například podle EN 1995-1-1 nebo ANSI/AWC NDS.
Kontaktní tělesa lze vytvořit mezi dvěma rovnými plochami nebo mezi dvěma válcovými skořepinami. Ist jedoch der Bereich des Kontaktproblems etwas komplizierter, muss entweder das System so vereinfacht werden, dass die Anforderungen eines Kontaktvolumens erreicht werden, oder man greift auf die "alte" Modellierungsart mittels Stäbchenmodell zurück.