Průřezy

Pro popis vlastností prutu je nutný průřez: vlastnosti průřezu a přiřazené materiálové vlastnosti ovlivňují tuhost prutu.

Ne každý definovaný průřez musí být také použit v modelu. Tímto způsobem můžete rychle modelovat varianty, aniž byste museli průřezy mazat. Přesto nelze průřezy přečíslovat.

Dialog 'Nový průřez'

Název

Můžete nastavit libovolný název průřezu a určit hodnoty průřezu. Pokud se označení shoduje se záznamem v knihovně, načte RFEM uložené vlastnosti. K výběru průřezu z knihovny použijte tlačítko na konci vstupního řádku. Převzetí průřezů je popsáno v kapitole Knihovna průřezů.

U průřezů z knihovny jsou vlastnosti průřezu pevně nastaveny a nelze je změnit. Výjimku tvoří smykové plochy a rozměry pro nerovnoměrné teplotní zatížení.

U průřezu s uživatelsky definovaným názvem je třeba všechny hodnoty průřezu definovat ručně. Tento průřez můžete použít pro určení vnitřních sil. Posouzení tohoto průřezu však není možné, protože nelze definovat napěťové body.

Základ

Záložka Základ spravuje základní parametry průřezu.

Materiál

Ke každému průřezu musí být přiřazen materiál. Můžete jej vybrat ze seznamu již definovaných materiálů. Tlačítka vedle vstupního pole nabízejí možnost výběru materiálu z knihovny nebo jeho nové definování (viz kapitola Materiály).

Kategorie

Typ průřezu

Pro průřezy z knihovny je předem nastaven typ průřezu podle obvyklých klasifikací (viz kapitola Knihovna průřezů). Uživatelsky zadané průřezy jsou přiřazeny typu 'Základ'.

Seznam typů průřezů

Způsob výroby

U knihovních průřezů je zobrazen způsob výroby profilu. Ten určuje specifická pravidla posouzení, například vzpěrné čáry studeně tvarovaných dutých profilů.

Volby

Deaktivovat smykovou tuhost

Zohlednění smykové tuhosti vede ke zvýšení deformace v důsledku příčných sil. Smyková deformace hraje u válcovaných a svařovaných profilů podřadnou roli. U masivních průřezů a dřevěných profilů se však doporučuje zohlednit smykové tuhosti pro výpočet deformací.

Deaktivovat torzní tuhost

Kontrolní pole pro zohlednění torzní tuhosti je dostupné, pokud je v základních údajích aktivován analytický doplněk Torzní kroucení. V tomto případě můžete řídit, zda se při výpočtu se sedmi stupni volnosti použije torzní tuhost průřezu.

Rotace průřezu

Rotace průřezu popisuje úhel, o který je průřez otočen. Úhel rotace α' můžete definovat v záložce Rotace průřezu.

Zadání natočení průřezu a zrcadlení L-profilu

U nesymetrických průřezů tato záložka nabízí také možnost 'Zrcadlení' profilu. Například můžete správně nastavit polohu L-profilu.

Pokud importujete průřez z knihovny nebo RSECTION, nemusíte se zabývat úhlem rotace α'. RFEM úhel automaticky načte. U vlastních profilů však musíte sami určit úhel hlavní osy a poté upravit polohu pomocí rotace průřezu.

Hybrid

Volba 'Hybrid' je přístupná pro průřezy typu 'Parametricky - Silnostěnný II' a pro RSECTION-profily složené z více materiálů. V záložce Hybrid můžete například přiřadit materiálové vlastnosti komponentům složených dřevěných průřezů.

Zadání hybridního průřezu

Zadejte 'Referenční materiál' – jeden z komponentních materiálů – pomocí nějž budou stanoveny ideální průřezové vlastnosti složeného profilu. Příspěvky komponent na tuhost jsou určeny vzhledem k referenčnímu materiálu s ohledem na jejich materiálové vlastnosti. Volba referenčního materiálu však nemá žádný vliv na tuhost celkového průřezu.

Tenkostěnný model

Kontrolní pole 'Tenkostěnný model' vám umožňuje u průřezů typu 'Normovaný - Ocel' a 'Parametrický - Tenkostěnný' řídit, podle které teorie budou stanoveny průřezové hodnoty. U silnostěnného průřezu jsou například smykové plochy a torzní moment setrvačnosti stanoveny jinou metodou, protože analytické řešení platí pouze pro tenkostěnné průřezy.

Americká notace pro průřezové hodnoty

Symboly průřezových hodnot se liší podle evropských a amerických konvencí. S kontrolním polem můžete řídit, zda jsou statické momenty označeny jako S nebo Q.

Odhad nákladů

Odhad nákladů se obvykle provádí s náklady na materiál, který je přiřazen prutům průřezu (viz kapitola Materiály). Pokud mají pro určitý průřez platit specifické parametry, můžete jednotkové náklady a jednotky stanovit zvlášť v záložce Odhad nákladů.

Odhad emisí CO₂

Odhad emisí CO₂ je obvykle založen na materiálu průřezu. Můžete však pro každý průřez zvlášť stanovit jednotkové emise a jednotky v záložce Odhad emisí CO₂.

Vyhlazení napětí pro zabránění singularitám

Vyhlazení napětí je primárně vhodné pro složené dřevěné průřezy, aby se zabránilo singularitám v oblastech spojů. Tam často vedou smyková napětí k špičkovým hodnotám, které negativně ovlivňují posouzení. Tato funkce zajišťuje lepší rozložení napětí.

Porovnání mezi 'Bez vyhlazení napětí' (vlevo) a 'S vyhlazením napětí' (vpravo)

Průřezové hodnoty

V této části jsou uvedeny nejdůležitější průřezové hodnoty. Další vlastnosti jsou k dispozici v záložce Průřezové hodnoty.

Průřezové plochy

Průřezové plochy jsou rozděleny na celkovou plochu 'Axiální A' a plochy pro 'Smykový Ay' a 'Smykový Az'. Smyková plocha Ay souvisí s momentem setrvačnosti Iz, a smyková plocha Az odpovídajícím způsobem s Iy.

V následujícím odborném článku najdete informace o určení smykových ploch:

• KB 000966 | Typy smykových ploch a jejich význam

Smykové plochy ovlivňují smykové deformace, které by měly být zohledněny zvláště u krátkých, masivních prutů. Pokud budete měnit smykové plochy, měli byste se vyhnout extrémně malým hodnotám: Smykové plochy jsou ve jmenovateli rovnic, což může způsobit numerické problémy.

Momenty setrvačnosti ploch

Momenty setrvačnosti určují tuhost průřezu vzhledem k zatížení momenty: Torzní moment setrvačnosti IT popisuje tuhost proti zkroucení kolem podélné osy, momenty plochy 2. řádu Iy a Iz tuhosti proti ohybu kolem místních os y a z. Osa y je považována za „silnou“ osu. Moment vybočení 2. řádu Iω popisuje odpor proti vybočení.

U nesymetrických profilů jsou momenty setrvačnosti udávány kolem hlavních os u a v průřezu. Místní osy průřezu jsou zobrazeny v grafice průřezu.

Vlastnosti průřezu a osy L-profilu

Průřezové plochy a momenty setrvačnosti můžete upravit pomocí faktorů, které určíte jako specifickou 'Strukturální modifikaci průřezu' (viz kapitola Strukturální modifikace).

Sklon hlavních os

Sklon hlavních os popisuje polohu hlavních os vzhledem k hlavnímu systému symetrických průřezů. U nesymetrických profilů je to úhel α mezi osou y a osou u (kladný ve směru hodinových ručiček). Hlavní osy jsou u symetrických profilů označeny jako y a z, u nesymetrických profilů jako u a v (viz obrázek Průřezové hodnoty a osy).

Sklon hlavních os se určuje podle následující rovnice:

Sklon hlavních os u knihovních profilů nelze editovat. Můžete však průřez otočit o uživatelsky definovaný úhel: Activujte kontrolní pole 'Rotace průřezu' v části 'Volby' (viz sekce Rotace průřezu).

Rozměry (pro nerovnoměrné teplotní zatížení)

Rozměry týkající se šířky b a výšky h průřezu jsou potřeba pro výpočet teplotních zatížení.

RSECTION

Pokud je přítomen průřez vytvořený pomocí RSECTION, můžete pomocí tlačítka otevřít program pro průřezy a změnit průřez.

Průřezové hodnoty

V záložce Průřezové hodnoty jsou podrobně uvedeny vlastnosti průřezu.

Průřezové charakteristiky parametrického průřezu

Parametrické hodnoty profilů jsou určeny pomocí RSECTION.

Statistiky

Záložka Statistiky poskytuje přehled o prutech v modelu, které používají průřez. 'Celková hmotnost' může být například použita pro ocelovou specificaci nebo odhad nákladů.

Statistika průřezu

Body

Geometrie průřezu je definována body. Ty také představují základ pro Čáry.

Body průřezu

Souřadnice definičních bodů jsou uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, bude tento bod v grafice průřezu zobrazen červeně. U tenkostěnných průřezů jsou definiční body na středových osách označeny symbolem +. Vytvořené kontrolní body pro oblouky jsou označeny symbolem zámku se +. Body na hranách průřezu vycházejí z tloušťek prvků.

U oblouků můžete v sekci 'Parametry' nejen přečíst souřadnice bodů, ale také parametry oblouku.

Čáry

Body průřezu jsou spojeny čárami, aby byla geometrie průřezu definována jeho obrysem. Čáry také představují základ pro Části.

Linie průřezu

Definiční body čar, typy a délky čar jsou uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, bude tato čára v grafice průřezu zobrazena červeně.

Části

Z obrysových čar průřezu je vytvořena jedna nebo více částí.

Části průřezu

Pro každou část průřezu jsou uvedeny definiční čáry, materiál, průřezová plocha a délkově vztažená hmotnost.

Napěťové body

Napěťové body jsou potřebné k určení napětí průřezu. Všechny knihovní průřezy mají napěťové body na místech významných pro posouzení profilů.

Záložka Napěťové body se skládá až ze čtyř podzáložek. Tam můžete přečíst souřadnice napěťových bodů, statické momenty a křivoskratové ordináty s příslušnými tloušťkami (u tenkostěnných průřezů), a také jednotková napětí spočítaná tenkostěnnou teorií TWA (u tenkostěnných průřezů) a metodou konečných prvků FEM.

Kontrola napěťových bodů a průřezových hodnot

Můžete zkontrolovat průběhy průřezu a napětí v grafice průřezu: Klikněte do sloupce s hodnotou nebo v seznamu pod grafikou zvolte typ.

FE-síť

Poslední záložka spravuje nastavení pro FE-síť, na základě které jsou určeny průřezy a jednotková napětí.

Síť KP průřezu

Dvě vstupní pole nabízejí možnost ovlivnit diskretizaci. S faktorem menším než 1 je vytvořena jemnější síť, s faktorem větším než 1 hrubší síť. Obvykle zde nejsou žádné úpravy potřeba.

Odhad nákladů

Záložka Odhad nákladů se zobrazí, pokud jste v záložce 'Základ' zaškrtli volbu Odhad nákladů.

Definice jednotkových nákladů a jednotky pro průřez

Pokud již u materiálu průřezu existují specifikace pro odhad nákladů, je kontrolní pole 'Převzít z materiálu' ve výchozím nastavení aktivováno. Tímto způsobem platí definice jednotkových nákladů prutu a jsou vyloučeny duplicitní specifikace. Pokud chcete jednotkové náklady a jednotky pro pruty s konkrétním průřezem stanovit zvlášť, zrušte zaškrtnutí kontrolního pole.

Zakřížkujte, která charakteristika průřezu je relevantní pro odhad nákladů: Hmotnost, objem, plocha nebo délka. Do sloupce 'Jednotkové náklady' zadejte hodnotu, kterou stojí jednotka daného parametru. Ve sloupci 'Jednotka' je k dispozici několik možností pro určení jednotkových nákladů.

Hodnoty ve sloupci 'Množství' pro hmotnost, objem, plochu a délku vycházejí z vlastností prutů, kterým je průřez přiřazen.

'Hodnota nákladů' ukazuje cenu za všechny použité pruty průřezu. Reprezentují také 'Souhrnné náklady'. Pokud je aktivováno více průřezů pro odhad nákladů, můžete u souhrnných nákladů také zjistit podíl průřezu v [%] na celkových nákladech.

Odhad emisí CO₂ =

Záložka Odhad emisí CO₂ se zobrazí, pokud jste v záložce 'Základ' zaškrtli volbu Odhad emisí CO₂.

Nastavení emisního koeficientu a jednotky pro průřez

Pokud již u materiálu průřezu existují specifikace pro odhad emisí CO₂, je kontrolní pole 'Převzít z materiálu' ve výchozím nastavení aktivováno. Tímto způsobem platí definice emisí pro pruty a jsou vyloučeny duplicitní specifikace. Pokud chcete jednotkové emise a jednotky pro pruty s konkrétním průřezem stanovit zvlášť, zrušte zaškrtnutí kontrolního pole.

Zakřížkujte, která charakteristika průřezu je relevantní pro odhad emisí CO₂: Hmotnost, objem, plocha nebo délka. Do sloupce 'Jednotkové emise' zadejte hodnotu, kterou způsobuje jednotka daného parametru na CO₂. Ve sloupci 'Jednotka' jsou k dispozici různé jednotkové emise CO₂-ekvivalentů.

Hodnoty ve sloupci 'Množství' pro hmotnost, objem, plochu a délku vycházejí z vlastností prutů, kterým je průřez přiřazen. 'Emise' se vypočítají z těchto hodnot a jednotkového emise.

'Souhrnné emise' udávají ekvivalenty CO₂, které způsobují všechny pruty průřezu. Dále je uveden podíl emisí v [%], který má tento průřez na celkových emisích. 'Celkové emise' vycházejí ze sčítání souhrnných emisí každého průřezu.