Na karcie Pręty | Podstawowe okna dialogowego 'Konfiguracja stanu granicznego nośności' lub 'Konfiguracja wytrzymałości' dokonujesz podstawowych ustawień projektowania prętów i zbiorów prętów.
'Parametry obliczeniowe' podzielone są na kilka kategorii, które różnią się w zależności od normy projektowej. W poniższych rozdziałach opisano parametry tych norm:
EN 1995
Ogólne
Pole wyboru 'Analiza stateczności' steruje tym, czy oprócz sprawdzania przekrojów prowadzone są również analizy stateczności, takie jak wyboczenie giętne czy zwichrzenie. Pole wyboru należy odznaczyć, jeśli nie chcesz przeprowadzać analizy stateczności lub jeśli efekty stateczności zostały już uwzględnione przy wyznaczaniu sił wewnętrznych (na przykład poprzez obliczenia według teorii drugiego rzędu z imperfecjami i/lub redukcją sztywności).
Jeśli analiza stateczności jest aktywowana, należy zdefiniować długości efektywne i przypisać je do odpowiednich prętów lub zbiorów prętów. Jeśli tego nie uczyniono, analiza stateczności nie jest możliwa. W tabeli wyników Błędy i ostrzeżenia po obliczeniach wyświetlany jest odpowiedni komunikat. Pręty rozciągane są z tego wyłączone, ponieważ mogą przenosić tylko siły rozciągające i nie wymagają analiz stateczności.
Granice wykorzystania do ignorowania sił wewnętrznych i naprężeń
Normy projektowe, przeważnie opracowane z myślą o obliczeniach ręcznych, zawierają wzory sprawdzające lub warunki interakcji, które często są przeznaczone tylko dla określonych kombinacji sił wewnętrznych. Jednak w ramach analizy konstrukcji w modelu 3D uzyskuje się zazwyczaj bardzo małe wartości sił wewnętrznych. Chociaż z punktu widzenia inżynierskiego są one bez znaczenia dla nośności, to przy ścisłym przestrzeganiu normy projektowej uniemożliwiają one określone obliczenia lub wymuszają użycie mniej korzystnych wzorów interakcji. Granice wykorzystania oferują zatem prostą i przejrzystą możliwość zaniedbania naprężeń pochodzących od bardzo małych sił wewnętrznych przy obliczeniach i obejścia powyższych problemów.
Wartość graniczna η opisuje stosunek istniejącego naprężenia do wartości obliczeniowej wytrzymałości, wyznaczanej w uproszczony sposób na podstawie właściwości przekroju. Graniczne stosunki nośności obliczeniowej są wyprowadzone z przepisów norm i wstępnie ustawione na bardzo małe wartości, aby umożliwić uproszczone projektowanie. Dlatego wysokie wartości graniczne należy stosować wyłącznie do celów testowych.
Jeśli siła wewnętrzna znajduje się poniżej warunku wartości granicznych, projektowanie odbywa się bez ostrzeżenia, że siła wewnętrzna jest zaniedbywana. Jednak w szczegółach warunku projektowego można na podstawie adnotacji 'Do pominięcia' przy obliczeniowych siłach wewnętrznych sprawdzić, które siły wewnętrzne zostały zaniedbane na skutek wartości granicznych i nie zostały uwzględnione przy obliczeniu. Jeśli w danym miejscu wszystkie siły wewnętrzne są pomijalne, jako obliczenie podaje się jedynie sprawdzenie pomijalnych sił wewnętrznych.
Pręty zakrzywione i kalenicowe
Za pomocą pól wyboru można sterować, czy sprawdzenie naprężeń prostopadłych do kierunku włókien ma być również prowadzone dla nierównomiernych przebiegów przekroju. To sprawdzenie rozciągania poprzecznego często okazuje się słabym punktem przy zakrzywionych prętach.
'Pręty kalenicowe' reprezentują pręty z rozkładem przekroju typu 'Kalenica'. Również dla tych prętów można określić, czy ma być przeprowadzone sprawdzenie rozciągania poprzecznego.
Ograniczenie kąta nacięcia włókien
Przy prętach z liniowym lub ze skosem rozkładem przekroju włókna drewna są przecięte na ściętym brzegu. Zgodnie z [1] 6.4.2 należy uwzględnić wpływ kąta nacięcia włókien α na naprężenia na przeciętym brzegu. Według niemieckiego załącznika krajowego kąt ten nie może być zbyt duży i może wynosić maksymalnie 24°. W razie potrzeby można dostosować wstępnie ustawioną wartość graniczną, aby umożliwić dalsze projektowanie.
Wytrzymałość układu według 6.6
Jeśli ciągły układ rozkładu obciążenia przy podobnych elementach konstrukcyjnych w równych odstępach (na przykład belki stropowe wszystkie jednakowe obok siebie) jest w stanie przenosić obciążenia z jednego pręta na sąsiednie pręty, wytrzymałość elementów konstrukcyjnych może zostać zwiększona zgodnie z [1] 6.6 o współczynnik ksys. W takim przypadku zaznacz pole wyboru.
Zwiększenie współczynnika pęknięć ścinających
Ta kategoria jest dostępna przy projektowaniu według niemieckiego załącznika krajowego. Dotyczy wpływu zarysowań na sprawdzenie nośności na ścinanie elementów obciążonych zginaniem. Jeśli aktywujesz tę opcję, współczynnik kcr do obliczeń ścinania przekrojów drewna iglastego w odległości większej niż 1,5 m od końców prętów jest zwiększany o 30%. Przyjmuje się przy tym, że zarysowania mają tam jedynie niewielkie wymiary.
NDS
Ogólne
Pole wyboru 'Analiza stateczności' steruje tym, czy oprócz sprawdzania przekrojów prowadzone są również analizy stateczności, takie jak wyboczenie giętne czy zwichrzenie. Pole wyboru należy odznaczyć, jeśli nie chcesz przeprowadzać analizy stateczności lub jeśli efekty stateczności zostały już uwzględnione przy wyznaczaniu sił wewnętrznych.
Dalsze wskazówki znajdziesz w rozdziale Ogólne przy opisie normy EN 1995.
Granice wykorzystania do ignorowania sił wewnętrznych i naprężeń
Równania sprawdzające norm projektowych są często przeznaczone tylko dla określonych kombinacji sił wewnętrznych. Zazwyczaj analiza konstrukcji w modelu 3D prowadzi jednak również do bardzo małych wartości "pomocniczych" sił wewnętrznych, które chociaż z punktu widzenia inżynierskiego są bez znaczenia dla nośności, to przy ścisłym przestrzeganiu normy uniemożliwiają określone obliczenia. Granice wykorzystania umożliwiają zaniedbanie określonych sił wewnętrznych przy obliczeniu, a tym samym obejście powyższych problemów. Wartość graniczna η opisuje odpowiednio stosunek istniejącego naprężenia do wartości obliczeniowej wytrzymałości.
Dalsze wskazówki znajdziesz w rozdziale Granice wykorzystania przy opisie normy EN 1995.
Obliczanie skręcania
Za pomocą pól wyboru można sterować, jak skręcanie ma być uwzględniane przy obliczeniach:
- Sprawdź tylko granicę skręcania: Dalsze projektowanie jest dopuszczalne, jeśli naprężenie styczne wywołane skręcaniem nie przekracza wartości obliczeniowej wytrzymałości zgodnie z [2] rozdział 3.4. Jeśli przekracza wartość graniczną, projektowanie nie jest możliwe.
- Według Timber Construction Manual: Naprężenia skrętne są projektowane według wytycznych zgodnie z [3] rozdział 4.6. W rozdziale Granice wykorzystania można określić, od jakiego granicznego stosunku η naprężenia skrętne są ogólnie istotne dla projektowania.
- Ignorowanie: Naprężenia styczne od skręcania są przy projektowaniu sprawdzane, ale nie mają wpływu na projektowanie. Jeśli wartość obliczeniowa wytrzymałości zostanie przekroczona, program wyświetla jedynie informacyjną wskazówkę.
Zginanie dodatnie lub ujemne wokół osi y
Zgodnie z [2] tabela 5A i tabela 5C dla elementów z drewna klejonego warstwowo obciążonych zginaniem wokół osi y/x obowiązują określone wartości obliczeniowe dla zginania dodatniego (spód belki pod naprężeniem rozciągającym) i zginania ujemnego (góra belki pod naprężeniem rozciągającym). Określ, czy spód prętów do zaprojektowania znajduje się w dodatnim kierunku lokalnej osi z/y czy w kierunku przeciwnym.
Pręty zakrzywione
Zakrzywione belki z drewna klejonego warstwowo są narażone na naprężenia promieniowe, które należy uwzględnić zgodnie z [2] równanie 5.4-1. 'Sprawdzenie naprężeń promieniowych' jest zatem domyślnie aktywowane. Dalsze informacje znajdziesz w artykule specjalistycznym Projektowanie zakrzywionych belek z drewna klejonego warstwowo według ANSI/AWC NDS.
Zdefiniowane przez użytkownika współczynniki wielkości
Współczynnik wielkości CF jest uregulowany w [2] rozdziale 4.3.6 dla tarcicy i w rozdziale 6.3.7 dla słupów z drewna okrągłego. Jeśli zaznaczysz pole wyboru, współczynnik można odpowiednio ustawić ręcznie.
Zdefiniowane przez użytkownika płaskie współczynniki
Płaski współczynnik Cfu jest uregulowany w [2] rozdziale 4.3.7 dla tarcicy i w rozdziale 5.3.7 dla drewna klejonego warstwowo. Ten współczynnik można odpowiednio dostosować.
Zdefiniowany przez użytkownika współczynnik stateczności dla słupów złożonych
Jeśli przy wyznaczaniu współczynnika stateczności dla słupów złożonych ma zostać użyty inny współczynnik Kf niż podany w [2] rozdziale 15.3.2.4, można go tu ustawić.
Zdefiniowany przez użytkownika współczynnik objętości
Można ręcznie określić współczynnik objętości Cv dla drewna klejonego warstwowo, jeśli nie ma być wyznaczany zgodnie z [2] rozdziałem 5.3.6.
CSA O86
Ogólne
Pole wyboru 'Analiza stateczności' steruje tym, czy oprócz sprawdzania przekrojów prowadzone są również analizy stateczności, takie jak wyboczenie giętne czy zwichrzenie. Pole wyboru należy odznaczyć, jeśli nie chcesz przeprowadzać analizy stateczności lub jeśli efekty stateczności zostały już uwzględnione przy wyznaczaniu sił wewnętrznych.
Dalsze wskazówki znajdziesz w rozdziale Ogólne przy opisie normy EN 1995.
Granice wykorzystania do ignorowania sił wewnętrznych i naprężeń
Równania sprawdzające norm projektowych są często przeznaczone tylko dla określonych kombinacji sił wewnętrznych. Zazwyczaj analiza konstrukcji w modelu 3D prowadzi jednak również do bardzo małych wartości "pomocniczych" sił wewnętrznych, które chociaż z punktu widzenia inżynierskiego są bez znaczenia dla nośności, to przy ścisłym przestrzeganiu normy uniemożliwiają określone obliczenia. Granice wykorzystania umożliwiają zaniedbanie określonych sił wewnętrznych przy obliczeniu, a tym samym obejście powyższych problemów. Wartość graniczna η opisuje odpowiednio stosunek istniejącej siły wewnętrznej do wartości obliczeniowej nośności przekroju.
Dalsze wskazówki znajdziesz w rozdziale Granice wykorzystania przy opisie normy EN 1995.
Zginanie dodatnie lub ujemne wokół osi y
Zgodnie z [2] tabela 5A i tabela 5C dla elementów z drewna klejonego warstwowo obciążonych zginaniem wokół osi y/x obowiązują określone wartości obliczeniowe dla zginania dodatniego (spód belki pod naprężeniem rozciągającym) i zginania ujemnego (góra belki pod naprężeniem rozciągającym). Określ, czy spód prętów do zaprojektowania znajduje się w dodatnim kierunku lokalnej osi z/y czy w kierunku przeciwnym.
Pręty zakrzywione
Zakrzywione belki z drewna klejonego warstwowo są narażone na naprężenia promieniowe, które należy uwzględnić zgodnie z [4] rozdziałem 7.5.6.7. 'Sprawdzenie naprężeń promieniowych' jest zatem domyślnie aktywowane.
Z listy wybierz 'Typ końca' belki:
- Zakrzywiony koniec
- Styczny koniec
Typ końca określa minimalny promień krzywizny, jaki należy zastosować zgodnie z [4] tabelą A.7, w oparciu o podaną grubość lameli dla drewna klejonego warstwowo na karcie Parametry normy.
Maksymalny kąt skosu
Określ wartość graniczną kąta α dla elementów ze skosem z drewna klejonego warstwowo. Jeśli kąt jest większy niż ta wartość graniczna, belka nie jest projektowana.
Po obliczeniach można sprawdzić kąt skosu i wartość graniczną w szczegółach warunku projektowego.
Redukcja wytrzymałości na ściskanie przy połączeniu złożonych prętów ściskanych
Wytrzymałość na ściskanie elementów złożonych jest zgodnie z [4] rozdziałem 6.5.5.4 ograniczona do określonej wartości procentowej wytrzymałości pręta na ściskanie. W zależności od elementu łączącego wytrzymałości należy redukować w następujący sposób:
- Połączenia gwoździowe: 60%
- Połączenia śrubowe: 75%
- Połączenia pierścieniowe: 80%
W razie potrzeby można dostosować zredukowane wytrzymałości na ściskanie.
