Modelování budovy z křížem lepeného dřeva

V tomto příspěvku předvedeme posouzení metodou náhradního prutu podle [1], kap. 6.3.2 na příkladu stěny z křížem lepeného dřeva z článku 1, které hrozí při vzpěru vybočení. Posouzení na vzpěr přitom provedeme jako posouzení napětí v tlaku s redukovanou pevností v tlaku. Pro toto posouzení vypočítáme součinitel vzpěrnosti k_c, který závisí především na štíhlosti konstrukčního prvku a způsobu uložení.

Jako alternativu k metodě náhradního prutu se v tomto příspěvku podíváme na to, jak stanovit vnitřní síly ve stěně náchylné na boulení podle teorie druhého řádu se zohledněním imperfekcí a následně provést posouzení průřezu na ohyb a tlak.

Kromě stanovení zatížení je třeba zohlednit některé zvláštnosti spojené s kombinatorikou zatížení při posouzení dřevěných konstrukcí. Na rozdíl od ocelových konstrukcí, kde největší zatížení vyplývá ze všech nepříznivých účinků, u dřevěných konstrukcí závisí hodnoty pevnosti na době trvání zatížení a vlhkosti dřeva. Při posouzení mezního stavu použitelnosti je třeba zohlednit také speciální charakteristiky. V následujícím příspěvku se podíváme na to, jaký vliv mají na posouzení dřevěných prvků a jak je to možné v programech RSTAB a RFEM.

Pro posouzení mezního stavu únosnosti a použitelnosti je třeba vybrat zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků. Po výběru posuzovaných ploch je nutné definovat vhodný materiálový model.

Skladba vrstev, z níž se vychází při výpočtu tuhosti plochy, se může libovolně měnit. Parametry stanovené vybraným materiálovým modelem lze dále upravovat. Také je možné upravit matici vrstev typu 3x3. Při generování tuhosti se tak dosáhne zcela volného výběru.

Mezní napětí každé vrstvy závisí na zvoleném materiálu. Také tyto hodnoty lze uživatelsky přizpůsobit.

Po skončení výpočtu se zobrazí maximální napětí, využití a posuny seřazené podle zatěžovacích stavů, ploch nebo bodů rastru. Stupeň využití lze vztáhnout k libovolnému druhu napětí. Aktuálně zvolené místo je zvýrazněno na RFEM modelu.

Kromě vyhodnocení výsledků v tabulkách výsledků lze graficky zobrazit napětí a využití v pracovním okně programu RFEM. Barvy a hodnoty přiřazené v panelu lze přizpůsobit vlastním požadavkům.

• Obecné analýzy napětí
• Grafický a číselný výstup napětí a využití plně integrovaný do programu RFEM
• Flexibilní posouzení s různým uspořádáním vrstev
• Vysoká efektivita díky velmi malému požadovanému množství vstupních dat
• Flexibilita na základě podrobného nastavení postupů a rozsahu výpočtu
• Na základě zvoleného materiálového modelu a obsažených vrstev se v programu RFEM vytvoří lokální globální matice tuhosti plochy. K dispozici jsou tyto materiálové modely:
  • Ortotropní
  • Izotropní
  • Uživatelské zadání
  • Hybridní (pro kombinace materiálových modelů)
• Možnost uložení často používaných skladeb vrstev do databáze
• Stanovení základních, smykových a srovnávacích napětí
• Jako výsledek jsou k dispozici kromě základních napětí také výsledná napětí podle DIN EN 1995-1-1 a jejich interakce.
• Analýza napětí téměř libovolně tvarovaných konstrukčních dílců
• Srovnávací napětí podle různých hypotéz:
  • Energetická hypotéza (von Mises, HMH)
  • Hypotéza max. smykového napětí (Tresca)
  • Hypotéza max. hlavního napětí (Rankine)
  • Hypotéza maximálních poměrných deformací (Bach, St. Venant)
• Výpočet příčných smykových napětí podle Mindlina nebo Kirchhoffa nebo uživatelsky definovaných zadání
• Posouzení mezního stavu použitelnosti prošetřením posunů ploch
• Uživatelsky definované nastavení mezního průhybu
• Volitelné zohlednění spřažení vrstev
• Diferencované výsledky jednotlivých složek napětí a využití napětí v tabulkách výsledků a v grafice
• Výsledná napětí pro každou vrstvu modelu
• Výkaz materiálu pro posuzované plochy
• Vazba zcela poddajná ve smyku možná