Průřezy

Ke průřezu je potřeba, aby popisovala vlastnosti prutu: Charakteristické hodnoty průřezu a přiřazené vlastnosti materiálu ovlivňují tuhost prutu.

Ne každý definovaný průřez musí být také použit v modelu. To umožňuje rychle modelovat varianty, aniž by bylo nutné průřezy mazat. Průřezy však nelze přečíslovat.

Název

Můžete zadat libovolný název pro průřez a uvést hodnoty průřezu. Pokud odpovídá označení některé položce z knihovny, RSTAB načte uložené charakteristické hodnoty. Pro výběr průřezu z knihovny klikněte na tlačítko na konci vstupního řádku. Převzetí průřezů je popsáno v kapitole Průřezová knihovna.

U průřezů z knihovny jsou charakteristické hodnoty pevně nastaveny a nelze je měnit. Výjimkou jsou smykové plochy a rozměry pro nestejnoměrné teplotní zatížení.

U průřezů s uživatelsky definovaným názvem je třeba všechny charakteristické hodnoty definovat ručně. Průřez pak můžete použít při stanovení vnitřních sil. Dimenzování 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 nově definovat (viz kapitola Materiály).

Kategorie

Typ průřezu

U průřezů z knihovny je 'Typ průřezu' přednastaven podle tam obvyklých klasifikací (viz kapitola Průřezová knihovna). Uživatelsky definované průřezy jsou přiřazeny typu 'Základ'.

Způsob výroby

U knihovních průřezů se zobrazuje způsob výroby profilu. Řídí určité pokyny dimenzování, například klopné křivky za studena tvářených dutých profilů.

Možnosti

Deaktivace smykové tuhosti

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

Deaktivace tuhosti v kroucení

Kontrolní pole pro zohlednění tuhosti v kroucení je přístupné, pokud je v základních údajích aktivováno doplněk analýzy Kroucení s ohybem. V takovém případě můžete řídit, zda bude tuhost v kroucení průřezu při výpočtu se sedmi stupni volnosti zohledněna.

Rotace průřezu

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

U nesymetrických průřezů tato záložka také umožňuje 'Zrcadlení' profilu. Například umožňuje správné umístění L-profilu.

Pokud importujete průřez z knihovny nebo z RSECTION, nemusíte se starat o úhel rotace α'. RSTAB úhel automaticky načte. U vlastní definovaných profilů však musíte úhel hlavních os určit sami a poté polohu upravit prostřednictvím rotace průřezu.

Hybrid

Možnost 'Hybrid' je přístupná u průřezů typu 'Parametrický - Silnostěnný II' a u profilů RSECTION, které se skládají z několika materiálů. V záložce Hybrid můžete pak například přidělit složkám složených dřevěných průřezů vlastnosti materiálu.

Tenkostěnný model

Pomocí kontrolního pole 'Tenkostěnný model' můžete u průřezů typu 'Normalizovaný - Ocel' a 'Parametrický - Tenkostěnný' řídit, podle jaké teorie budou charakteristické hodnoty průřezu určeny. U silnostěnného průřezu jsou například smykové plochy a torzní moment setrvačnosti stanoveny podle jiného postupu, protože analytické řešení platí pouze pro tenkostěnné průřezy.

Americké označení hodnot průřezu

Symboly hodnot průřezu se liší podle evropských a amerických konvencí. Toto kontrolní pole umožňuje ovlivnit, zda budou například statické momenty označovány 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 platit pro průřez specifické parametry, můžete jednotkové náklady a jednotky v záložce Odhad nákladů stanovit samostatně.

Odhad emisí CO₂

I odhad emisí CO₂ obvykle vychází z materiálu průřezu. Jednotkové emise a jednotky můžete však v záložce Odhad emisí CO₂ pro každý průřez stanovit specificky.

Hladké napětí pro zabránění singularit

Hladké napětí se hodí především pro složené dřevěné průřezy, aby se zabránilo singularitám v spojovacích oblastech. Tam často vedou smyková napětí k napěťovým špičkám, které mají negativní dopad na dimenzování. Díky této funkci se dosáhne lepšího rozložení napětí.

Charakteristické hodnoty průřezu

V této části jsou uvedeny nejdůležitější charakteristické hodnoty průřezu. Další charakteristické ukazatele naleznete v záložce Charakteristické hodnoty průřezu.

Plochy průřezu

Plochy průřezu jsou členěny 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, smyková plocha A_z odpovídajícím způsobem s I_y.

Ve speciálním článku najdete informace o určování smykových ploch:

• KB 000966 | Typy smykových ploch a jejich význam

Smykové plochy ovlivňují smykovou deformaci, kterou je především u krátkých, masivních prutů třeba zohlednit. Pokud změníte smykové plochy, měli byste se vyhnout extrémně malým hodnotám: Smykové plochy se nacházejí ve jmenovateli rovnic, což může vést k numerickým problémům.

Moment setrvačnosti plochy

Momenty setrvačnosti definují tuhost průřezu s ohledem na zatížení momenty: Torzní moment setrvačnosti I_T popisuje tuhost proti kroucení kolem podélné osy, momenty plochy 2. stupně I_y a I_z tuhosti proti ohybu kolem lokálních os y a z. Osa y je považována za "silnou" osu. S momentem deformace plochy 2. stupně I_ω je popsán odpor proti deformaci.

U nesymetrických profilů jsou momenty setrvačnosti uvedeny vzhledem k hlavním osám u a v průřezu. Lokální osy průřezu jsou zobrazeny v grafice průřezu.

Můžete upravit plochy průřezu a momenty setrvačnosti pomocí faktorů, které definujete jako specifickou 'Modifikaci struktury' průřezu (viz kapitola Modifikace struktury).

Sklon hlavních os

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

Sklon hlavních os je určen podle následující rovnice:

Sklon hlavních os knihovních profilů nelze upravovat. Průřez však můžete otočit o libovolný uživatelsky definovaný úhel: Aktivujte k tomuto v části 'Možnosti' kontrolní pole 'Rotace průřezu' (viz část Rotace průřezu).

Rozměry (pro nestejnoměrné teplotní zatížení)

Rozměry s ohledem na šířku b a výšku h průřezu jsou potřebné pro výpočet teplotních zatížení.

RSECTION

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

Charakteristické hodnoty průřezu

V záložce Charakteristické hodnoty průřezu jsou podrobně uvedeny charakteristické hodnoty průřezu.

Charakteristické hodnoty parametrických profilů jsou stanoveny pomocí RSECTION.

Statistika

Záložka Statistika přehledně uvádí pruty v modelu, které používají průřez. 'Celkovou hmotnost' můžete například použít pro seznam ocelí nebo odhad nákladů.

Body

Geometrie průřezu je definována prostřednictvím bodů. Ty tvoří také základ pro Čáry.

Koordináty definičních bodů jsou uvedeny v tabulce. Pokud vyberete řádek, tento bod se v grafice průřezu zvýrazní červeně. U tenkostěnných průřezů jsou definiční body na středních čarách označeny symbolem +. Generované kontrolní body pro oblouky jsou označeny symbolem zámku s +. Body na okrajích průřezu vycházejí z tloušťek prvků.

U oblouků můžete v části 'Parametry' mimo souřadnice bodů zobrazit parametry oblouku.

Čáry

Body průřezu jsou spojeny čarami, čímž je geometrie průřezu určena jeho obrysem. Čáry také tvoří základ pro Části.

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

Části

Z obrysových čar průřezu je vytvářena jedna nebo více částí.

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

Napěťové body

Záložka Napěťové body sestává až z čtyř podzáložek. Zde můžete zjistit souřadnice napěťových bodů, statické momenty a deformace s příslušnými tloušťkami (u tenkostěnných průřezů) i jednotkové napětí vypočtené tenkostěnnou teorií TWA (u tenkostěnných průřezů) a metodou konečných prvků FEM.

Průřezy a napětí můžete zkontrolovat v grafice průřezu: Klikněte do sloupce hodnoty nebo vyberte typ ze seznamu pod grafikou.

FE síť

Poslední záložka spravuje nastavení pro FE síť, na jejímž základě se určují charakteristické hodnoty průřezu a jednotková napětí.

Dvě vstupní pole umožňují ovlivnit diskretizaci. Při faktoru menším než 1 se vytváří jemnější síť, při faktoru větším než 1 hrubší síť. Obvykle nejsou zde žádné úpravy vyžadovány.

Odhad nákladů

Záložka Odhad nákladů je zobrazena, pokud vyberete v záložce 'Základ' možnost Odhad nákladů.

Pokud jsou pro materiál průřezu již přítomny pokyny pro odhad nákladů, je kontrolní pole 'Převzít z materiálu' ve výchozím nastavení aktivováno. Tak platí definice nákladů na kus pro prut a zdvojené pokyny jsou vyloučeny. Pokud chcete jednotkové náklady a jednotky pro specifické vlastnosti prutů nastavit samostatně, deaktivujte kontrolní pole.

Zaškrtněte, která veličina průřezu je relevantní pro odhad nákladů: hmotnost, objem, plocha nebo délka. Do sloupce 'Jednotkové náklady' zadejte hodnotu, kterou stojí jednotka parametru. Ve sloupci 'Jednotka' jsou na výběr různé možnosti pro jednotkové náklady.

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

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

Odhad emisí CO₂

Záložka Odhad emisí CO₂ je zobrazena, pokud vyberete v záložce 'Základ' možnost Odhad emisí CO₂.

Pokud jsou pro materiál průřezu již přítomny pokyny pro odhad emisí CO₂, je kontrolní pole 'Převzít z materiálu' ve výchozím nastavení aktivováno. Tak platí definice emisí pro prut a zdvojené pokyny jsou vyloučeny. Pokud chcete jednotkové emise a jednotky pro specifické vlastnosti prutů nastavit samostatně, deaktivujte kontrolní pole.

Zaškrtněte, která veličina průřezu je relevantní pro odhad emisí CO₂: hmotnost, objem, plocha nebo délka. Do sloupce 'Jednotkové emise' zadejte hodnotu, kterou jednotka průřezu způsobuje jako CO₂. Ve sloupci 'Jednotka' jsou na výběr různé jednotky emisí pro CO₂ ekvivalenty.

Množstevní hodnoty ve sloupci 'Množství' pro hmotnost, objem, plochu a délku vycházejí z vlastností prutů, kterým je průřez přiřazen. 'Emise' je odvozena z těchto hodnot a jednotkové emise.

'Sumární emise' uvádí CO₂ ekvivalenty, které způsobují všechny pruty průřezu. Dále je uváděn podíl emisí v [%], který tento průřez má na celkových emisích. 'Celkové emise' jsou výsledkem součtu sumárních emisí každého průřezu.