Vzpěrné délky

Pro posouzení vzpěru a klopení podle „metody náhradního prutu“, např. podle normy EN 1993-1-1 [1], kap. 6.3.1 až 6.3.3, je nutné zadat vzpěrné délky, aby program mohl určit kritické zatížení pro ztrátu stability.

Je-li prutu nebo sadě prutů přiřazena vzpěrná délka, jsou příslušná nastavení a vzpěrné délky zohledněny při posouzení stability objektu. Pokud není zadána žádná vzpěrná délka, ale je aktivováno posouzení stability, zobrazí se v tabulce Chyby a upozornění jako výsledek odpovídající hlášení.

Základní údaje

V záložce „Základní údaje“ je třeba provést základní nastavení. Součinitele vzpěrné délky a uzlové podpory lze poté zadat v záložce Uzlové podpory a vzpěrné délky. Možnosti zadávání jsou přizpůsobeny normě, která je uvedena v základních údajích o modelu.

Dialogové okno „Nové účinné délky“

Zohlednění vzpěrných délek

Pomocí zaškrtávacích políček zadejte, které formy selhání stability mají být pro prut nebo sadu prutů zkontrolovány. Při namáhání tlakem může být rozhodující vzpěr okolo hlavní nebo vedlejší osy, a také vzpěr zkroucením. V případě nesymetrických průřezů namáhaných tlakem je také analyzováno klopení při působení prostého tlaku jako kombinace mezi vzpěrem a vzpěrem zkroucením. Volba „Klopení“ aktivuje posouzení na klopení při namáhání ohybem.

Stanovení pružného kritického momentu pro klopení

V závislosti na normě jsou k dispozici různé možnosti výpočtu pružného kritického momentu pro klopení M_cr. Výchozí nastavení je metoda vlastních čísel. Pokud chcete hodnotu zadat ručně, aktivujte možnost „Uživatelské zadání“. U některých norem existují další možnosti výběru, například při posouzení podle AISC 360 lze pružný kritický moment určit podle kapitoly F.

Osy vybočení

Obvykle se zkoumá chování při vzpěru okolo „hlavních os průřezu y/u a z/v“. U nesymetrických průřezů však může být nutné zohlednit kromě os u a v také rovinný vzpěr ohybu okolo „os průřezu y a z“. Tento speciální případ je relevantní například pro posouzení úhelníků 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. V této části můžete prut klasifikovat jako konzolu nebo jako oboustranně podepřený nosník.

Typ součinitele vzpěrné délky

Americké návrhové normy rozlišují mezi teoretickými a doporučenými hodnotami součinitelů vzpěrné délky. Součinitele vzpěrné délky, které lze definovat jako šablonu, například pro jednostranně vetknuté pruty, se upraví podle zvoleného typu.

Možnosti

Pomocí zaškrtávacího políčka „Import z posouzení stability“ lze nastavit součinitele vzpěrné délky na základě tvarů vybočení. Příslušné údaje můžete zadat v dodatečné záložce Import z posouzení stability.

Uzlové podpory a vzpěrné délky

Zadání uzlových podpor a vzpěrných délek

Uzlové podpory

Uzlové podpory na prutu nebo sadě prutů určují okrajové podmínky pro posouzení na klopení. Kromě toho se uzlové podpory používají k rozdělení prutu nebo sady prutů na segmenty.

Pro zadání podpor můžete ve sloupci „Typ podpory“ vybrat typické varianty ze seznamu. Můžete také zaškrtnout políčka v buňkách jednotlivých sloupců (pevné podepření) nebo je nechat nezaškrtnutá (žádné podepření).

Výběr typu podpory

Kromě pevného nebo volného podepření jsou pro některé směry možné také parametry pružiny. K tomu slouží místní nabídka buňky. Tuhost pružiny je možné zadat v části Uzlové podpory – Další údaje.

Výběr podporové pružiny

Mezilehlé uzly

Podmínky podpory můžete zadat 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). Po vložení se čísla zobrazí ve sloupci „Uzly“.

Definice mezilehlých uzlů neprobíhá 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 vzpěrná délka, v modelu více nebo méně mezilehlých uzlů, než je zde uvedeno, provádí se zohlednění počínaje od počátku prutu. Nadbytečné údaje 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 .

1. Místní nabídka tabulky rovněž nabízí možnosti úpravy řádků.

Jako alternativu můžete použít tlačítko k převzetí mezilehlých uzlů objektu z modelu. Vyberte prut nebo sadu prutů v pracovním okně. Počet mezilehlých uzlů se poté převede do tabulky.

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

Součinitele vzpěrné délky

Tabulka „Součinitele vzpěrné délky“ je přizpůsobena počtu uzlových podpor. Pokud nejsou zadány žádné mezilehlé uzly, existuje pouze jeden tzv. „segment“. Vzpěrnou délku tohoto segmentu můžete přizpůsobit okrajovým podmínkám tak, že snížíte nebo zvýšíte součinitele vzpěrné délky pro různé formy selhání.

Podepření pomocí podpor na mezilehlých uzlech rozdělují prut nebo sadu prutů na segmenty pro různé případy selhání:

• Podpora v z/v rozděluje délku pro vybočení okolo hlavní osy se součinitelem k _y/u .
• Podpora v y/u rozděluje délku pro vybočení okolo hlavní osy se součinitelem k_z/v.
• Vetknutí okolo x dělí délku pro vzpěr zkroucením se součinitelem k_T.

Šipka ve sloupci symbolizuje součinitel vzpěrné délky přesahující segment. K tomu dochází, pokud v tabulce „Uzlová podpora“ není k dispozici žádná mezilehlá podpora.

Součinitel vzpěrné délky a tím i vzpěrnou délku segmentu můžete upravit tak, že součinitel zadáte přímo nebo vyberete jeden z předem definovaných případů v seznamu místní nabídky buňky.

Vybrat součinitel vzpěrné délky

Vzpěrná délka, která se používá k posouzení formy selhání v určitém místě segmentu, se vypočítá vynásobením délky segmentu příslušným součinitelem vzpěrné délky.

Vzpěrné délky můžete zadat také přímo tak, že zaškrtnete políčko „Absolutní hodnoty“. Názvy sloupců se poté změní na jednotky délky.

Při posouzení klopení pomocí řešiče vlastních čísel se zohledňuje každý segment objektu s příslušnými podporami. Program vypočítá pružný kritický moment pro klopení M_cr na vnitřním náhradním prutovém modelu se čtyřmi stupni volnosti (φ_x, φ_z, u_y, ω) a zadanými uzlovými podporami. Pokud jste v záložce Basis vybrali uživatelské zadání pro M_cr, můžete kritický moment při klopení pro každý segment nastavit ručně. Tato hodnota se pak použije pro všechna místa posouzení v rámci segmentu.

Uzlové podpory – Další údaje

Tato část se zobrazí, pokud jste definovali pružinu jako uzlovou podporu nebo pokud je k dispozici příčná podpora v y/u bez tuhého vetknutí okolo x. Zde můžete podrobně nastavit parametry.

Definice konstanty pružného základu a excentricity

Zadejte charakteristické hodnoty pro Pružiny, které jsou k dispozici pro postranní podepření nebo natočení okolo podepřených os. Tuhost lze definovat také u deplanačních pružin.

"Excentricita" se vztahuje k boční podpoře v y/u. V závislosti na poloze tlačeného pásu může mít při klopení stabilizující nebo destabilizující účinek. Seznam nabízí podporu na horní nebo dolní pásnici a možnost ručního zadání.

Tuhosti pružin a excentricity se při stanovení pružného kritického momentu pro klopení zohlední odpovídajícím způsobem pomocí metody vlastních čísel.

Import z posouzení stability

Záložka „Import z posouzení stability“ se zobrazí, pokud je na záložce Základní údaje zaškrtnuto příslušné políčko. Zde můžete vybrat tvary vybočení a pruty, u nichž se mají použít hodnoty součinitele vzpěrné délky k_y/u nebo k_z/v.

Převzetí vzpěrné délky ze stabilitní analýzy

Okolo osy y/u / Okolo osy z/v

Zadejte, ze kterých zatěžovacích stavů posouzení stability mají být naimportovány vzpěrné délky. Pro každou hlavní osu je možné definovat vlastní tvar konkrétního zatěžovacího stavu.

Vlastní tvary jsou vlastnosti zatěžovacího stavu nebo kombinace zatížení. Nejdříve ze seznamu „Zatěžovací stav/kombinace zatížení“ vybereme, která zatěžovací situace je pro tvar vybočení rozhodující. Seznam obsahuje pouze zatěžovací stavy a kombinace zatížení, pro které bylo zadáno posouzení stability.

V dalším kroku zadáte rozhodující „Tvar č.“. Seznam vlastních tvarů je k dispozici pro všechny vypočítané zatěžovací stavy a kombinace zatížení.

Výběr režimu tvaru

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

Nakonec vyberte ze seznamu „Prut č.“. Pomocí tlačítka můžete prut definovat i graficky v pracovním okně.

Součinitele vzpěrné délky

V tabulce jsou uvedeny součinitele vzpěrných délek, které byly převzaty z posouzení stability pro obě hlavní osy. Chcete-li některou hodnotu upravit ručně, zaškrtněte v horní části sekce „Okolo osy“ políčko „Uživatelské zadání“. Tím se zpřístupní vstupní pole.

Součinitele vzpěrné délky zobrazené zde se převezmou do záložky Uzlové podpory a vzpěrné délky. Tam již nelze tyto hodnoty upravovat.

Pomocí volby „Absolutní hodnoty“ můžete také převzít vzpěrné délky prutů L_cr,y/v a L_cr,z/v z výsledků stabilitní analýzy. Tuto volbu lze použít například v případě, že má být vzpěrná délka pro sadu prutů stanovena na základě vzpěrné délky jednoho z prutů v této sadě.