Téma:
Ocelový rám se zohledněním tuhosti spoje
Poznámky:
V tomto příspěvku analyzujeme vliv tuhosti spoje na stanovení vnitřních sil a také posouzení spojů na příkladu dvoupodlažního ocelového rámu.
Popis:
Model v našem článku vychází z příkladu 5.5.3 v odborné literatuře [1]. Na příkladu dvoupodlažního ocelového rámu vysvětlujeme vliv tuhosti spoje na stanovení vnitřních sil a také posouzení spojů.
Zatěžování
Zatížení vyplývající ze zatěžované šířky 4 m se uvažují podle [1]. Nezohledníme pouze posun kloubů na koncích prutů o 0,1 m od osy sloupů. Globální počáteční naklonění se vypočítá ze vztahu 5.5 v [2]:
kde takžeGeometrie spojů a momentově-rotační charakteristiky
Spoje příčlí v mezilehlém stropě i ve střeše jsou modelovány pomocí čelních desek s přesahem bez výztuh ve sloupech. Takové provedení přináší v daném případě ekonomické výhody.
Podle [1] je zpravidla třeba zohlednit vliv momentově-rotačních charakteristik spojů na rozdělení vnitřních sil v konstrukci u deformovatelných spojů. Metodou komponent podle EN 1993-1-8 lze pro přípoje vypočítat počáteční pružnou tuhost Sj,ini. K tomu lze využít přídavný modul RF-/JOINTS Steel - Rigid.
Rotační tuhost lze v modelu uvažovat zjednodušeně podle EN 1993-1-8, čl. 5.1.2 (4) pro rychlé úpravy v systému v případě změn pomocí parametrizace.
IPE 240: Sj,Model = Sj-,ini/η = 26 372/2 = 13 186 kNm/rad
IPE 300: Sj,Model = Sj-,ini/η = 26 372/2 = 13 186 kNm/rad
Vnitřní síly a posouzení spojů
Výsledkem stanovení prvního vlastního tvaru v rovině rámu pomocí přídavného modulu RSBUCK nebo RF-STABILITY je součinitel kritického zatížení a-cr 12,6. Lineární statickou analýzou tak můžeme vypočítat vnitřní síly pomocí rovnice 5.1 v [2].
Z výpočtu zatěžovacího stavu s poddajně modelovanými klouby na koncích prutů vyplývají následující vnitřní síly.
Na základě těchto vnitřních sil se provede posouzení podle EN 1993-1-8 v přídavném modulu RF-/JOINTS Steel - Rigid.
Při výpočtu zatěžovacího stavu s ohybově tuhými klouby se stanoví následující vnitřní síly.
Při těchto vyšších vnitřních silách na spojích mezi příčlí a sloupem již posouzení spojů není možné.
Závěr
Zohlednění tuhosti spojů při statickém posouzení umožňuje spoje bez výztuh a rovněž homogenní využití příčlí u daného dvoupodlažního ocelového rámu ve skeletové konstrukci.
Další videa:
► KB 001626 | Ocelový rám se zohledněním tuhosti spoje https://www.youtube.com/watch?v=amzG-QMGxFo