Průřezy

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

Ne každý definovaný průřez musí být použit v modelu. Tak můžete rychle modelovat varianty, aniž byste museli mazat průřezy. Průřezy však nelze přečíslovávat.

Dialog ' Nová sekce '

Název

Můžete nastavit libovolný název pro průřez a zadat vlastnosti průřezu. Pokud se označení shoduje s položkou knihovny, RFEM načte uložené charakteristiky. Pro výběr průřezu v knihovně klikněte na tlačítko na konci zadávacího řádku. Převzetí průřezů je popsáno v kapitole Knihovna průřezů.

U průřezů z knihovny jsou hodnoty průřezu pevně nastaveny a nelze je měnit. Výjimku tvoří smykové plochy a rozměry pro nerovnoměrná zatížení teplotou.

U názvu průřezu definovaného uživatelem je třeba všechny hodnoty průřezu definovat ručně. Takový průřez můžete pak použít pro určení vnitřních sil. Dimenzování tohoto průřezu však není možné, protože nelze definovat napěťové body.

Základ

Sekce Základní spravuje základní parametry průřezu.

Materiál

Každému průřezu musí být přiřazen materiál. Vyberte jej ze seznamu již definovaných materiálů. Tlačítka vedle pole pro zadávání 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 k typu 'Základní'.

Seznam typů průřezů

Způsob výroby

U knihovních průřezů se zobrazuje způsob výroby profilu. Ten určuje některé parametry dimenzování, například ohybové čáry u za studena tvářených dutých profilů.

Možnosti

Deaktivovat smykovou tuhost

Zohlednění smykové tuhosti vede k nárůstu deformace v důsledku příčných sil. Smyková deformace hraje méně významnou roli u válcovaných a svařovaných profilů. U masivních průřezů a dřevěných profilů se však doporučuje zohlednit smykové tuhosti při výpočtu deformace.

Deaktivovat zvlnění

Kontrolní pole pro zohlednění zvlnění je přístupné, pokud je v základních údajích aktivována analýza Zvlnění torze. V tomto případě můžete řídit, zda je zvlnění průřezu zohledněno při výpočtu se sedmi stupni volnosti.

Rotace průřezu

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

Zadání natočení průřezu a zrcadlení L-profilu

U nesymetrických průřezů tato sekce také nabízí možnosti 'Zrcadlení' profilu. Tak můžete například uvést profil ve tvaru L do správné polohy.

Pokud importujete průřez z knihovny nebo RSECTION, nemusíte se starat o úhel rotace průřezu α'. RFEM importuje úhel automaticky. U vlastních profilů však musíte vlastní osa úhel zjistit a poté upravit pozici prostřednictvím rotace průřezu.

Hybrid

Možnost 'Hybrid' je přístupná u průřezů typu 'Parametrický - Silnostěnný II' a u profilů z RSECTION, které se skládají z více materiálů. V sekci Hybrid můžete například přiřadit materiálové vlastnosti komponentům složených dřevěných průřezů.

Zadání hybridního průřezu

Zadejte 'Referenční materiál' – jeden z komponentních materiálů –, s nímž mají být vypočítány ideální hodnoty průřezu složeného profilu. Podíly tuhosti komponentů budou určeny s ohledem na jejich materiálové vlastnosti ve vztahu k referenčnímu materiálu. Samotný výběr referenčního materiálu však nemá vliv na celkovou tuhost průřezu.

Thin-walled Model

Kontrolní pole 'Thin-walled Model' vám umožňuje řídit, podle jaké teorie mají být určeny hodnoty průřezu, u profilů typu 'Standard - Ocelový' a 'Parametrický - Thin-walled'. U silnostěnného průřezu se například smykové plochy a moment setrvačnosti pro kroucení určí jinou metodou, protože analytické řešení platí pouze pro tenkostěnné průřezy.

US Style Notation for Section Properties

Symboly charakteristik průřezu se liší podle evropských a amerických konvencí. Kontrolní pole vám umožňuje řídit, zda se například statické momenty označují jako S nebo Q.

Smoothing of Stresses to Avoid Singularities

Vyhlazování napětí je vhodné zejména pro složené dřevěné průřezy, aby se zabránilo singularitám ve spojovacích oblastech. Tam často vedou smykové napětí ke špičkám napětí, které mají nepříznivý vliv na dimenzování. Tato funkce zajišťuje lepší distribuci napětí.

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

Bodové vlastnosti

Tato sekce uvádí základní průřezové hodnoty. Další charakteristiky najdete v sekci Charakteristiky.

Průřezové plochy

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

Ve článku na odborném tématu naleznete informace o určení smykových ploch: https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/000966

Smykové plochy ovlivňují smykovou deformaci, která by měla být zohledněna zejména pro krátké, masivní pruty. Pokud budete měnit smykové plochy, měli byste se vyhnout extrémně malým hodnotám: Smykové plochy jsou obsaženy ve jmenovateli rovnic, takže mohou nastat numerické problémy.

Flächenträgheitsmomente

Trägheitsmomente definují tuhost průřezu z hlediska zatížení momenty: Torsionsträgheitsmoment I_T popisuje tuhost proti kroucení kolem podélné osy, flächenmomente druhého řádu I_y a I_z se vztahují k odporu proti ohnutí kolem místních os y a z. Osa y je chápána jako „silná“ osa. Durch den Flächenmomente zweiten Grades I_ω wird der Widerstand gegen Wölbung beschrieben.

For unsymmetrical profiles, moments of inertia are specified around the principal axes u and v of the section. The local section axes are illustrated in the section graphics.

Vlastnosti průřezu a osy L-profilu

Průřezové plochy a trägheitsmomenty týče můžete upravit pomocí faktorů, které definujete jako konkrétní 'strukturmodifikaci' (viz kapitola Strukturmodifikace).

Hauptachsenneigung

Hauptachsenneigung definuje polohu hlavních os vzhledem ke standardnímu hlavnímu ose systému symetrických průřezů. U nesymetrických profilů je to úhel α mezi osou y a osou u (kladen pozitivně ve směru hodinových ručiček). Hauptachsen se u symetrických profilů označují jako y a z a u nesymetrických jako u a v (viz obrázek Querschnittswerte a osy).

Hauptachsenneigung se zjišťuje podle následující rovnice:

Hauptachsenneigung knihovních profilů není editovatelná. Můžete však průřez otočit o vlastní úhel: Aktivujte proto v sekci 'Možnosti' kontrolní pole 'Rotace průřezu' (viz sekce Rotace průřezu).

Rozměry (pro nerovnoměrná zatížení teplotou)

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

RSECTION

If there is a section generated with RSECTION, you can open the section program with the button and change the section.

Charakteristiky

Im Register Charakteristiky jsou podrobně uvedeny hodnoty průřezu.

Průřezové charakteristiky parametrického průřezu

Parametrické profily jsou definovány s RSECTION.

Statistika

Sekce Statistika nabízí přehled o prutech v modelu, které používají průřez. 'Gesamtgewicht' můžete například použít pro ocelové seznamy nebo odhady nákladů.

Statistika průřezu

Body

Geometrie průřezu je definována pomocí bodů. Slouží také jako základ pro Řádky.

Body průřezu

Koordináty definičních bodů jsou uvedeny v tabulce. Pokud označíte řádek, zobrazí se tento bod v červené barvě v grafice průřezu. U tenkostěnných průřezů jsou definiční body na středních liniích označeny symbolem +. Generované kontrolní body pro oblouky jsou rozpoznány pomocí symbolu zámku se +. Body na okrajích průřezu jsou odvozeny z tlouštěk prvků.

U oblouků můžete v části 'Parametry' vedle souřadnic bodu číst parametry oblouku.

Řádky

Punkty určují geometrie průřezu, které jsou definovány propojujícími liniemi, čímž získávají geometrie průřezu obrys. Linie slouží také jako základ pro Dílů.

Linie průřezu

Definiční body linií i typy a délky linií je uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, zobrazí se tato linie červeně v grafice průřezu.

Dílů

Obrysové linie průřezu vytvářejí jeden nebo několik dílů.

Části průřezu

Pro každý díl průřezu jsou uvedeny definiční linie, materiál, průřezová plocha a hmotnost na jednotku délky.

Napěťové body

Napěťové body jsou potřebné pro určení napětí v průřezu. Všechny knihovní průřezy jsou na místech relevantních pro dimenzování opatřeny napěťovými body.

Register Napěťové body se skládá až ze čtyř podregistrovů. Můžete se zde seznámit s koordinátami napěťových bodů, statickými momenty a hodnotami středu ohybu včetně tloušťky (u tenkostěnných průřezů) a jednotkovými napětími se vypočtenými tenkostěnnými teorií TWT (u tenkostěnných průřezů) a s metodou konečných prvků MKP.

Kontrola napěťových bodů a průřezových hodnot

Můžete zkontrolovat průběhy průřezu a průběhy napětí v grafice průřezu: Klikněte do sloupce hodnoty, nebo v seznamu pod grafikou vyberte typ.

FE síť

Poslední register spravuje nastavení pro FE síť, na které se určuje charakteristiky a jednotkové napětí průřezu.

Síť KP průřezu

Obě zadávací pole nabízejí možnost ovlivnit diskretizaci. Pomocí faktoru menšího než 1 se vytvoří jemnější síť, faktorem větším než 1 se vytvoří hrubší síť. Obecně zde nejsou potřebné žádné úpravy.