Vzpěrné délky

Pro posouzení vzpěru a bočního vzpěru s kroucením podle metody náhradní prutové tyče např. podle EN 1993-1-1 [1] 6.3.1 až 6.3.3 je nutné definovat délky vzpěru, aby program mohl určit kritické zatížení pro porušení stability.

Je-li prutu nebo sadě prutů přiřazena délka vzpěru, pak se příslušná nastavení a délky vzpěru při posouzení stability objektu zohlední. Pokud není definována žádná délka vzpěru, avšak posouzení stability je aktivováno, zobrazí se v tabulce Chyby a upozornění varování jako výsledek.

Základ

V záložce Základ je třeba provést základní nastavení. Součinitele délky vzpěru a podpory uzlů lze poté definovat v záložce Podpory uzlů a délky vzpěru. Možnosti zadání jsou přizpůsobeny normě, která je uložena v základních údajích modelu.

Dialogové okno „Nové účinné délky“

Zohlednit délky vzpěru

Pomocí zaškrtávacích polí určete, které formy porušení stability mají být pro prut nebo sadu prutů posouzeny. Při namáhání tlakem může být rozhodující vzpěr kolem silné nebo slabé osy, stejně jako kroucení. U nesymetrických průřezů s tlakem se navíc zkoumá boční vzpěr s kroucením při čistém tlakovém namáhání jako kombinace vzpěru a kroucení. Volba 'Boční vzpěr s kroucením' aktivuje posouzení bočního vzpěru s kroucením při namáhání ohybem.

Způsob určení ideálního kritického momentu

Podle normy jsou k dispozici různé možnosti pro určení ideálního kritického momentu bočního vzpěru s kroucením M_cr (bifurkační moment). Ve výchozím nastavení je zvolena metoda vlastních čísel. Pokud chcete hodnotu zadat ručně, aktivujte volbu 'Uživatelské'. U některých norem existují další možnosti výběru. Například při návrhu podle AISC 360 lze ideální kritický moment určit podle kapitoly F.

Osy vzpěru

Obvykle je třeba zkoumat chování při vzpěru kolem 'hlavních os průřezu y/u a z/v'. U nesymetrických průřezů však může být nutné kromě os u a v uvažovat i vzpěr kolem 'os průřezu y a z'. Tento zvláštní případ je například relevantní pro posouzení úhelníkových profilů v příhradových stožárech.

Hlavní osy u/v a vstupní osy y/z úhlu

Typ prutu

Normy jako GB 50017 [2] rozlišují při posouzení stability mezi různými typy konstrukcí. Zde můžete v této části prut klasifikovat jako konzolu nebo nosník podepřený na obou koncích.

Typ součinitele délky vzpěru

Americké návrhové normy rozlišují mezi teoretickými a doporučenými hodnotami součinitelů délky vzpěru. Součinitele délky vzpěru definovatelné jako předloha pro např. jednostranně vetknuté pruty se upraví podle zvoleného nastavení.

Možnosti

Zaškrtávací pole 'Importovat z analýzy stability' umožňuje uplatnit součinitele délky vzpěru na základě tvarů vzpěru. Příslušná zadání můžete provést v dodatečné záložce Importovat z analýzy stability.

Podpory uzlů a délky vzpěru

Zadání uzlových podpor a vzpěrných délek

Podpory uzlů

Podpory uzlů na prutu nebo sadě prutů určují okrajové podmínky pro posouzení bočního vzpěru s kroucením. Kromě toho se podpory uzlů používají pro rozdělení prutu, resp. sady prutů, na segmenty.

Pro definici podpor můžete ve sloupci 'Typ podpory' vybrat typické varianty ze seznamu. Alternativně aktivujte nebo deaktivujte zaškrtávací pole v buňkách jednotlivých sloupců (pevná podpora nebo bez podpory).

Výběr typu podpory

Kromě pevného nebo volného podepření jsou pro některé směry možné také charakteristiky pružin. K tomu použijte kontextovou nabídku buňky. Tuhost pružiny můžete zadat v části Podpory uzlů - Další údaje.

Vybrat pružinu

Meziuzly

Podmínky uložení můžete definovat nejen na začátku a na konci objektu, ale také v meziuzlech. Jako meziuzly se uvažují standardní uzly mezi pruty sady prutů, stejně jako uzly na prutech (viz kapitola Uzly příručky RFEM). Po vložení jsou čísla uvedena ve sloupci 'Uzel'.

Definice meziuzlů se neprovádí podle čísel uzlů, ale podle pořadí na prutu: .1 označuje první meziuzel od začátku prutu, .2 druhý meziuzel atd. Má-li prut, kterému je přiřazena délka vzpěru, v modelu více nebo méně meziuzlů, než je zde uvedeno, zohlednění se provádí od začátku prutu. Přebytečná zadání, resp. uzly, se ignorují.

Chcete-li vložit meziuzel ručně, zaškrtněte pole 'Meziuzel'. Pomocí tlačítka můžete poté přidat nové meziuzly. Chcete-li meziuzel znovu smazat, vyberte řádek a poté klikněte na tlačítko . Kontextová nabídka tabulky rovněž nabízí možnosti úpravy řádků.

Alternativně použijte tlačítko pro převzetí meziuzlů objektu z modelu. Vyberte prut nebo sadu prutů v pracovním okně. Počet meziuzlů se poté převezme do tabulky.

Je-li délka vzpěru přiřazena prutu nebo sadě prutů, můžete pomocí tlačítka zkontrolovat přiřazení uzlů. Poté, co v pracovním okně vyberete uzel, bude v tabulce vybrán řádek příslušné mezilehlé podpory (pokud je definována).

Součinitele délky vzpěru

Tabulka 'Součinitele délky vzpěru' je přizpůsobena počtu podpor uzlů. Pokud nejsou definovány žádné meziuzly, existuje pouze tzv. 'segment'. Délku vzpěru tohoto segmentu můžete přizpůsobit okrajovým podmínkám tím, že snížíte nebo zvýšíte součinitele délky vzpěru pro různé formy porušení.

Podepření pomocí podpor v meziuzlech dělí prut nebo sadu prutů na segmenty pro jednotlivé případy porušení:

• Podpora v z/v dělí délku pro vzpěr kolem silné hlavní osy se součinitelem k_y/u.
• Podpora v y/u dělí délku pro vzpěr kolem slabé hlavní osy se součinitelem k_z/v.
• Vetknutí kolem x dělí délku pro kroucení se součinitelem k_T.

Šipka ve sloupci symbolizuje součinitel délky vzpěru přesahující přes segmenty. To je případ, kdy v tabulce 'Podpory uzlů' není uvedena žádná mezilehlá podpora.

Součinitel délky vzpěru, a tím i délku vzpěru segmentu, můžete upravit přímým zadáním součinitele nebo výběrem jednoho z předdefinovaných případů v seznamu kontextové nabídky buňky.

Vybrat součinitel vzpěrné délky

Délka vzpěru, která se použije pro posouzení porušení v místě v segmentu, se získá vynásobením délky segmentu příslušným součinitelem délky vzpěru.

Délky vzpěru můžete zadat také přímo. K tomu zaškrtněte pole 'Absolutní hodnoty'. Záhlaví sloupců se poté změní na jednotky délky.

Při posouzení bočního vzpěru s kroucením pomocí řešiče vlastních čísel se každý segment objektu uvažuje s příslušnými podporami. Program určí ideální kritický moment bočního vzpěru s kroucením M_cr na interním náhradním prutovém modelu se čtyřmi stupni volnosti (φ_x, φ_z, u_y, ω) a definovanými podporami uzlů. Pokud jste v záložce Základ zvolili uživatelské zadání pro M_cr, můžete kritický moment bočního vzpěru s kroucením pro každý segment zadat ručně. Tato hodnota se poté použije pro všechna místa posouzení v rámci segmentu.

Podpory uzlů - Další údaje

Tato část se zobrazuje, pokud byla jako podpora uzlu definována pružina nebo pokud je přítomno boční podepření v y/u bez tuhé vazby kolem x. Zde můžete podrobně nastavit parametry.

Definice konstanty pružného základu a excentricity

Zadejte charakteristiky 'pružin', které jsou přítomny pro boční podepření nebo pootočení kolem podepřených os. Můžete také definovat tuhosti pro prsní pružiny.

'Excentricita' se vztahuje na boční podepření v y/u. V závislosti na poloze tlačeného pásu může mít stabilizující nebo destabilizující vliv na boční vzpěr s kroucením. Seznam nabízí podepření na horním nebo dolním pásu, jakož i možnost ruční definice.

Tuhosti pružin a excentricity se při určení ideálního kritického momentu bočního vzpěru s kroucením pomocí metody vlastních čísel zohledňují odpovídajícím způsobem.

Importovat z analýzy stability

Záložka Importovat z analýzy stability se zobrazí, pokud je v záložce Základ aktivováno příslušné zaškrtávací pole. Zde můžete vybrat tvary vzpěru a pruty, pro které mají být použity součinitele délky vzpěru k_y/u nebo k_z/v.

Převzetí vzpěrné délky ze stabilitní analýzy

K ose y/u / K ose z/v

Zadejte, z kterých zatěžovacích stavů analýzy stability se mají délky vzpěru importovat. Pro každou hlavní osu můžete určit vlastní tvar příslušného zatěžovacího stavu.

Vlastní tvary jsou vlastnostmi zatěžovacího stavu nebo kombinace zatížení. Nejdříve v seznamu 'Zatěžovací stav/kombinace zatížení' vyberte, který stav zatížení je pro tvar vzpěru rozhodující. Seznam obsahuje pouze zatěžovací stavy a kombinace zatížení, pro které byla zadána analýza stability.

V dalším kroku určete rozhodující 'č. tvaru'. Seznam vlastních tvarů je k dispozici pro všechny vypočtené zatěžovací stavy a kombinace zatížení.

Výběr režimu tvaru

Pomocí tlačítka můžete zobrazit vlastní tvary v grafickém okně hlavního programu.

Poté vyberte v seznamu 'č. prutu'. Pomocí tlačítka můžete prut určit také graficky v pracovním okně.

Součinitele délky vzpěru

V tabulce jsou uvedeny součinitele délky vzpěru, které byly importovány z analýzy stability pro obě hlavní osy. Pokud chcete hodnotu ručně upravit, aktivujte nahoře v části 'K ose' zaškrtávací pole 'Uživatelské'. Tím bude zpřístupněno vstupní pole.

Zde zobrazené součinitele délky vzpěru se převezmou do záložky Podpory uzlů a délky vzpěru. Tam již nejsou editovatelné.

Pomocí volby 'Absolutní hodnoty' můžete také převzít délky vzpěru L_cr,y/v a L_cr,z/v prutů z výsledků analýzy stability. Tuto volbu lze například použít, pokud se má délka vzpěru pro sadu prutů uvažovat z prutu, který je v ní obsažen.