Okrajové podmínky

Obecná metoda pro posouzení stability

Pro posouzení vzpěru a klopení podle „obecné metody“ podle [1] 6.3.4 je nutné zadat okrajové podmínky, aby program mohl určit kritické zatížení vedoucí ke ztrátě stability. Tento postup představuje alternativu k metodě náhradního prutu podle čl. 6.3.1 až 6.3.3, který je založen na definici vzpěrné délky.

Pokud je prutu nebo sadě prutů přiřazena okrajová podmínka, jsou tyto údaje zohledněny při posouzení stability objektu. Pokud je současně přiřazena vzpěrná délka pro posouzení náhradního prutu, program po výpočtu vygeneruje chybové hlášení, protože neexistuje jednoznačný parametr pro posouzení stability (viz také tabulka výsledků Chyby a upozornění). Chybové hlášení se zobrazí také v případě, že při aktivovaném posouzení stability nejsou přiřazeny ani vzpěrné délky, ani okrajové podmínky.

Obecná metoda zkoumá – v souladu s požadavky normy – pouze statiku konstrukcí pro případy selhání v hlavní nosné rovině, tedy klopení a rovinné vzpěry ve směru vedlejší osy. V případě potřeby musí být rovinný vzpěr v hlavní nosné rovině zohledněn již při stanovení vnitřních sil. Toho lze dosáhnout pomocí imperfekcí a výpočtem druhého řádu. Postup pro zohlednění možné ztráty stability i v hlavní nosné rovině je popsán v odborném článku (viz vpravo).

Základní nastavení

V záložce „Základní údaje“ je zobrazen typ definice náhradního modelu a souřadný systém pro zadávání uzlové podpory.

Dialog "Upravit okrajové podmínky", záložka "Hlavní"

Program vypočítá součinitele kritického zatížení α_crit,op na vnitřním náhradním modelu se čtyřmi stupni volnosti (φ_x, φ_z, u_y, ω), pevně danými uzlovými podporami a klouby na konci prutu. Uzlovou podporu lze zadat v záložce Uzlová podpora, klouby v záložce Klouby na konci prutu.

Uzlové podpory

Definice uzlových podpor

Uzlové podpory

Pomocí uzlových podpor můžete popsat podepření objektu a tím nastavit určité okrajové podmínky pro řešiče vlastních čísel.

Pro definici podpory můžete ve sloupci „Typ podpory“ vybrat typické varianty ze seznamu. Případně můžete zaškrtnout políčka v buňkách jednotlivých sloupců (pevné poděpření) nebo je nechat nezaškrtnutá (bez podepření). Pro každý směr jsou také k dispozici parametry pružiny. K tomu použijte místní nabídku buňky. Tuhost pružiny můžete zadat v sekci Další parametry.

Výběr podporové pružiny

Mezilehlé uzly

Podmínky podpor můžete definovat nejen na začátku a na konci objektu, ale také na mezilehlých uzlech. Jako mezilehlé uzly se uvažují standardní uzly mezi pruty v sadě prutů a uzly na prutech (viz kapitola Uzly manuálu RFEM).

1. Po vložení se čísla uvedou ve sloupci „Uzly“.

Definice mezilehlých uzlů se neprovádí na základě čísel uzlů, ale podle pořadí na prutu: „.1“ označuje první mezilehlý uzel od počátku prutu, „.2“ druhý mezilehlý uzel atd. Pokud má prut, kterému je přiřazena okrajová podmínka, v modelu více nebo méně mezilehlých uzlů, než je zde uvedeno, provádí se zohlednění počínaje od počátku prutu. Nadbytečné zadání nebo uzly jsou ignorovány.

Chcete-li ručně vložit mezilehlý uzel, zaškrtněte políčko „Mezilehlý uzel“. Pomocí tlačítka pak můžete přidat nové mezilehlé uzly. Chcete-li mezilehlý uzel odstranit, vyberte příslušný řádek a klikněte na tlačítko . Místní nabídka tabulky rovněž nabízí možnosti pro úpravu řádků.

Prostřednictvím tlačítka můžete také převzít mezilehlé uzly objektu z modelu. V pracovním okně vyberte prut nebo sadu prutů. Počet mezilehlých uzlů se poté přenese do tabulky.

Je-li okrajová podmínka přiřazena prutu nebo sadě prutů, můžete pomocí tlačítka zkontrolovat přiřazení uzlů. Po výběru uzlu v pracovním okně se v tabulce vybere řádek příslušné mezilehlé podpory (pokud je definováno).

Další parametry

Tato část se zobrazí, když v tabulce vyberete řádek s podporou. Zde můžete podrobně nastavit další parametry.

Definice konstanty pružného základu a excentricity

Úhel natočení β umožňuje provést „natočení podpory“ v rovině x-z sady prutů.

Pokud je v sadě prutů pružina, můžete zadat charakteristiky „pružin“, které popisují příčnou podporu nebo kroucení kolem os ložisek, případně deplanační tuhost.

„Excentricita“ se vztahuje k opoře ve směru os x a z. V závislosti na poloze tlačeného pásu může mít stabilizující nebo destabilizující vliv na klopení. Seznam nabízí podpoporu na horní nebo spodní pásnici, stejně jako možnost ručního zadání.

Tuhosti pružiny a excentricity jsou při stanovení pružného kritického momentu pro klopení odpovídajícím způsobem zohledněny pomocí metody vlastních čísel.

Klouby na konci prutu

V záložce Klouby na konci prutu můžete definovat volnosti pro jednotlivé části prutu (segmenty), které jste nastavili v záložce Uzlová podpora.

Definice kloubů na koncích prutů

Na začátku a na konci každého segmentu lze nastavit kloubový prvek, čímž se uvolní posun v ose y, zkroucení v osách x a z a prohnutí. K tomu použijte zaškrtávací políčka v tabulce. Směry se vztahují k souřadnému systému segmentu. Prostřednictvím místní nabídky buňky je také možné použít pružiny pro tuhost kloubů. Parametry pružiny můžete zadat v sekci „Další parametry“ (viz obrázek výše).