Průřezy

K průřezu se používají k popisu vlastností prutu: Průřezové charakteristiky a přiřazené materiálové vlastnosti ovlivňují tuhost prutu.

Ne každý definovaný průřez musí být použit i v modelu. Můžete tak rychle vytvořit varianty, aniž byste museli mazat průřezy. Průřezy však nelze přečíslovat.

Dialog ' Nová sekce '

Název

Můžete nastavit libovolný název průřezu a zadat průřezové hodnoty. Pokud se označení shoduje s některým záznamem z knihovny, RFEM načte uložené charakteristiky. Pro výběr průřezu v knihovně klikněte na tlačítko na konci vstupního řádku. Import průřezů je popsán v kapitole Knihovna průřezů.

U průřezů z knihovny jsou průřezové charakteristiky pevně nastavené a nelze je měnit. Výjimku tvoří smykové plochy a rozměry pro nerovnoměrné teplotní zatížení.

Při uživatelsky definovaném názvu průřezu je nutné definovat všechny průřezové hodnoty ručně. Průřez pak můžete využít pro stanovení vnitřních sil. Posouzení tohoto průřezu však není možné, protože nelze definovat napěťové body.

Základ

Záložka Základ spravuje základní parametry průřezu.

Materiál

Každému průřezu musí být přiřazen materiál. Můžete jej vybrat ze seznamu již definovaných materiálů. Tlačítka vedle vstupního pole umožňují vybrat materiál z knihovny nebo jej nově definovat (viz kapitola Materiály).

Kategorie

Typ průřezu

U průřezů z knihovny je 'Typ průřezu' přednastaven podle běžných klasifikací (viz kapitola Knihovna průřezů). Uživatelsky definované průřezy jsou přiřazeny typu 'Základ'.

Seznam typů průřezů

Způsob výroby

U knihovních průřezů je zobrazen způsob výroby profilu. Ten řídí určité posouzení, například ohybové čáry chladně tvářených dutých profilů.

Možnosti

Deaktivace smykové tuhosti

Zohlednění smykové tuhosti vede ke zvýšení deformace vlivem příčných sil. Smykové deformace hrají u válcovaných a svařovaných profilů podřadnou roli. Pro masivní průřezy a dřevěné profily je však vhodné zohlednit smykové tuhosti pro výpočet deformací.

Deaktivace kroucení

Kontrolní pole pro zohlednění kroucení je přístupné, pokud je v základních údajích aktivován analytický doplněk Zkroucení. V takovém případě můžete řídit, zda bude při výpočtu s sedmi stupni volnosti zohledněna kroucení průřezu.

Rotace průřezu

Rotace průřezu popisuje úhel, o který je průřez otočen. Můžete definovat úhel rotace α' na záložce Rotace průřezu.

Zadání natočení průřezu a zrcadlení L-profilu

U nesymetrických průřezů poskytuje tato záložka také možnost 'Zrcadlení' profilu. Můžete tak například přivést L-profil do správné polohy.

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

Hybrid

Možnost 'Hybrid' je přístupná u průřezů typu 'Parametrické - Silnostěnné II' a také u RSECTION profilů složených z více materiálů. Na záložce Hybrid můžete například přidělit materiálové vlastnosti komponentám složených dřevěných průřezů.

Zadání hybridního průřezu

Zadejte 'Referenční materiál' – jeden z komponentních materiálů, s nímž budou stanoveny ideální průřezové hodnoty složeného profilu. Poměry tuhosti komponent budou určeny s ohledem na příslušné materiálové vlastnosti vzhledem k referenčnímu materiálu. Výběr referenčního materiálu však sám o sobě nemá vliv na tuhost celkového průřezu.

Tenkostěnný model

Pomocí kontrolního pole 'Tenkostěnný model' můžete u průřezů typu 'Normovaný - Ocel' a 'Parametrický - Tenkostěnný' ovlivnit, podle které teorie budou průřezové hodnoty stanoveny. U silnostěnného průřezu jsou například smykové plochy a moment setrvačnosti zkroucení stanoveny jiným způsobem, protože analytické řešení platí pouze pro tenkostěnné průřezy.

Americké značení průřezových hodnot

Symboly průřezových hodnot se liší podle evropských a amerických konvencí. Pomocí kontrolního pole můžete řídit, zda budou například statické momenty označeny jako S nebo Q.

Vyhlazení napětí pro zamezení singularit

Vyhlazení napětí je vhodné zejména pro složené dřevěné průřezy k zamezení singularit v oblastech spojů. Tam často dochází k napěťovým špičkám v důsledku smykových napětí, což může nepříznivě ovlivnit 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 hlavní průřezové hodnoty. Další charakteristiky naleznete na záložce Průřezové hodnoty.

Průřezové plochy

Průřezové plochy jsou rozděleny na celkovou plochu 'Podélná A' a plochy 'Smyková A_y' a 'Smyková A_z'. Smyková plocha A_y souvisí s momentem setrvačnosti I_z, smyková plocha A_z s I_y.

V následujícím odborném článku naleznete informace o stanovení smykových ploch:

• KB 000966 | Typy smykových ploch a jejich význam

Smykové plochy mají vliv na smykovou deformaci, která by měla být zohledněna zejména u krátkých, masivních prutů. Pokud změníte smykové plochy, měli byste se vyhnout extrémně malým hodnotám: Smykové plochy jsou ve jmenovateli rovnic, což může způsobit numerické problémy.

Moment setrvačnosti

Momenty setrvačnosti definují tuhost průřezu vůči zatížení momenty: Moment setrvačnosti zkroucení I_T popisuje tuhost proti zkroucení kolem podélné osy, momenty setrvačnosti 2. řádu I_y a I_z tuhosti proti ohybu kolem lokálních os y a z. Osa y je považována za „silnou“ osu. Odporem proti zvlnění je popsáno moment setrvačnosti 2. řádu plochy zkroucení I_ω.

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

Vlastnosti průřezu a osy L-profilu

Můžete přizpůsobit průřezové plochy a momenty setrvačnosti pomocí faktorů, které definujete jako specifickou 'Strukturální modifikaci' pro průřez (viz kapitola Strukturální modifikace).

Úhel hlavní osy

Úhel hlavní osy popisuje polohu hlavních os vzhledem k standardní hlavní ose 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).

Úhel hlavní osy je stanoven podle následující rovnice:

Úhel hlavní osy knihovních profilů není editovatelný. Můžete však průřez otočit o vlastní úhel: Proveďte to aktivací kontrolního pole 'Rotace průřezu' v části 'Možnosti' (viz sekce Rotace průřezu).

Rozměry (pro nerovnoměrné teplotní zatížení)

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

RSECTION

Pokud existuje průřez, který byl vytvořen pomocí RSECTION, můžete jej změnit pomocí tlačítka pro otevření programu průřezů.

Průřezové hodnoty

Na záložce Průřezové hodnoty jsou detailně uvedeny charakteristické hodnoty průřezu.

Průřezové charakteristiky parametrického průřezu

Průřezové hodnoty parametrických profilů jsou určeny pomocí RSECTION.

Statistika

Na záložce Statistiky jsou uvedeny přehledně pruty v modelu, které používají průřez. 'Celková hmotnost' můžete například použít pro seznam oceli nebo odhad nákladů.

Statistika průřezu

Body

Geometrie průřezu je definována pomocí bodů. Ty také tvoří základ Čar.

Body průřezu

Souřadnice definičních bodů jsou uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, je tento bod v grafice průřezu zobrazen červeně. U tenkostěnných průřezů jsou definiční body na středních čarách označeny symbolem +. Generované kontrolní body pro oblouky jsou rozpoznatelné podle zámku se symbolem +. Body na okrajích průřezu odrážejí tloušťky prvků.

U oblouků můžete v části 'Parametry' kromě souřadnic bodu zjistit i parametry oblouku.

Čáry

Body průřezu jsou spojeny čarami, takže geometrie průřezu je určena jeho obrysem. Čáry také tvoří základ Dílů.

Linie průřezu

Definiční body čar a typy čar spolu s délkami jsou uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, příslušná čára bude v grafice průřezu vyznačena červenou barvou.

Díly

Z obrysových čar průřezu vzniká jeden nebo více dílů.

Části průřezu

Pro každý díl průřezu jsou uvedeny definiční čáry, materiál, průřezová plocha a délková hmotnost.

Napěťové body

Napěťové body jsou potřebné pro stanovení napětí na průřezu. Všechny knihovní průřezy jsou opatřeny napěťovými body na místech relevantních pro posouzení.

Záložka Napěťové body se skládá až ze čtyř podzáložek. Zde si můžete prohlédnout souřadnice napěťových bodů, statické momenty a zkroucené ordináty s příslušnými tloušťkami (u tenkostěnných průřezů), stejně jako napětí jednotek vypočítaných pomocí tenkostěnné teorie TWA (u tenkostěnných průřezů) a metodou konečných prvků FEM.

Kontrola napěťových bodů a průřezových hodnot

Můžete zkontrolovat průběhy průřezových hodnot a napětí v grafice průřezu: Klikněte do sloupce s hodnotou nebo si vyberte typ z nabídky pod grafikou.

FE-síť

Poslední záložka spravuje nastavení pro FE-síť, na jejímž základě jsou stanoveny průřezové hodnoty a napětí jednotek.

Síť KP průřezu

Dvě vstupní pole umožňují ovlivnit diskrétizaci. S faktorem menším než 1 je vytvořena jemnější síť, s faktorem větším než 1 síť hrubší. Obvykle zde nejsou nutné žádné úpravy.