Obrotowe usztywnienia skrętne pręta

Podparcia obrotowe prętów umożliwiają uwzględnienie przeciwstawiania się obrotowi każdego pręta lub zestawu prętów wokół jego osi podłużnej przez elementy konstrukcyjne takie jak wiatrownice czy blachy trapezowe. Podparcie obrotowe pręta brane jest pod uwagę w wyznaczaniu krytycznego momentu zwichrzenia lub współczynnika obciążenia dla zwichrzenia skrętnego, o ile obliczenia są prowadzone z użyciem wewnętrznego solwera wartości własnych. Dla całego pręta lub zestawu prętów zakłada się stałą sztywność obrotowej sprężyny.

Okno dialogowe 'Utwierdzenie obrotu pręta', zakładka 'Podstawa'

Typ podparcia obrotowego

Z listy można wybrać kilka typów podparcia obrotowego (patrz zdjęcie Dialog 'Nowy podparcie obrotowe pręta').

Ciągłe

Okno dialogowe 'Utwierdzenie obrotu pręta', zakładka 'Ciągły'

Do określenia udziałów sztywności pochodzącej z blachy trapezowej i odkształcenia przyłącza potrzebne są następujące dane:

• Nazwa materiału blachy
• Nazwa blachy
• Sztywność sprężyny C₁₀₀
• Obciążenie działające między blachą a płatewką
• Efekt ciągłości
• Odległość rygli
• Odkształcenie profilu C_D,B

Materiał blachy trapezowej można wybrać jak zwykle za pomocą przycisku w bibliotece materiałów (patrz zdjęcie Wybierz materiał z biblioteki). Moduł sprężystości jest automatycznie pobierany z materiału, ale można go również dostosować ręcznie.

Blachę trapezową można również wybrać za pomocą przycisku w bibliotece (patrz zdjęcie Biblioteka przekrojów - blachy trapezowe). Parametry blachy trapezowej - pozycja blachy, grubość blachy, moment bezwładności blachy, odstęp żeber, szerokość kołnierza blachy - są automatycznie przesyłane, ale można je zmienić, jeśli zachodzi taka potrzeba.

Biblioteka przekrojów - Blachy trapezowe

Sztywność podparcia obrotowego dla połączenia między blachą profilowaną a płatewką C_D,A jest określana zgodnie z EN 1993-1-3 [1]. Można przejąć sztywność obrotowej sprężyny C₁₀₀ za pomocą przycisku z tabeli 10.3 [1], (patrz zdjęcie Dialog 'Import współczynnika C-100 z tabeli 10.3, EN 1993-1-3') lub ręcznie wprowadzić wartość.

Okno dialogowe 'Import współczynnika C-100 z Tablicy 10.3, EN 1993-1-3'

Należy również podać obciążenie A działające między blachą a płatewką. Sztywność sprężyny C_D,A i obciążenie A przypisane są wszystkim przypadkom i kombinacjom obciążeń. Jeśli mają być uwzględniane w zależności od przypadku obciążenia, zaznacz pole wyboru „Inna w zależności od obciążenia”. Przypisanie można wtedy dokonać w zakładce Wartości zależne od obciążenia.

Okno dialogowe "Ograniczenie obrotu pręta", zakładka "Właściwości zależne od obciążenia"

Efekt ciągłości wpływa na współczynnik k podparcia obrotowego z odkształcenia profilu blachy trapezowej C_D,C. W liście można wybrać, czy jest to pole końcowe (k = 2) czy pole wewnętrzne (k = 4).

Podaj odległość rygli. Wymiary można również określić graficznie, wybierając funkcję „Mierz” za pomocą przycisku . Następnie kliknij w oknie roboczym dwa punkty uchwytu o odpowiednim odstępie.

Zaznacz pole wyboru „Odkształcenie profilu C_D,B”, jeśli sztywność obrotowa ma być uwzględniana na podstawie odkształcenia profilu nośnika. Udział odkształcenia profilu można obliczyć tylko dla stałych elementów o przekroju I, nie dla belek obustronnie czy nieprostokątnych przekrojów.

Dyskretne

Okno dialogowe "Ograniczenie obrotu pręta", zakładka "Nieciągłe"

Do określenia udziału sztywności z pojedynczych podpór jak płatewki potrzebne są następujące dane:

• Nazwa materiału przekroju
• Nazwa przekroju
• Sztywność obrotowa C_D,A
• Efekt ciągłości
• Odkształcenie profilu C_D,B
• Odległość płatewek
• Odległość rygli

Materiał można wybrać za pomocą przycisku w bibliotece materiałów (patrz zdjęcie Wybierz materiał z biblioteki). Moduł sprężystości jest automatycznie pobierany z materiału, ale można go dostosować ręcznie.

Przekrój można również wybrać za pomocą przycisku w bibliotece. Moment bezwładności jest automatycznie przesyłany, ale można go dostosować.

Można przyjąć sztywność obrotową C_D,A jako nieskończenie dużą wartość lub zdefiniować ręcznie, korzystając z opcji listy. W przypadku ręcznej definicji wprowadź wartość C_D,A w sekcji 'Parametry'.

Efekt ciągłości wpływa na współczynnik k podparcia obrotowego z odkształcenia profilu blachy trapezowej C_D,C. W liście można wybrać, czy jest to pole końcowe (k = 2) czy pole wewnętrzne (k = 4).

Zaznacz pole wyboru „Odkształcenie profilu C_D,B”, jeśli sztywność obrotowa ma być uwzględniana na podstawie odkształcenia profilu nośnika. Udział odkształcenia profilu można obliczyć tylko dla stałych elementów o przekroju I, nie dla belek obustronnie czy nieprostokątnych przekrojów.

Podaj odległość płatewek i odległość rygli. Wymiary można określić graficznie, wybierając funkcję „Mierz” za pomocą przycisku . Następnie kliknij w oknie roboczym dwa punkty uchwytu o odpowiednim odstępie.

Ręcznie

Można również ręcznie określić sztywność sprężyny obrotowej.

Okno dialogowe "Ograniczenie obrotu pręta", zakładka "Ręcznie"

Wprowadź wartość całkowitej sztywności sprężyny obrotowej C_D, która wynika z udziału podpierającego elementu, odkształcenia przyłącza i odkształcenia profilu.

Przypisanie za pomocą podpory prętowej

Podparcie obrotowe pręta przypisuje się do pręta lub zestawu prętowego za pomocą podpory prętowej. Użyj graficznej możliwości wyboru za pomocą przycisku (patrz zdjęcie Przypisanie podpory prętowej) lub użyj dialogu podpory prętowej. Tam wybierz w liście 'Nieliniowość / Fikcyjne sztywności' opcję Podparcie obrotowe wokół osi x.

Okno dialogowe "Nowa podpora prętowa", zakładka "Główne"

W zakładce 'Podparcie obrotowe' można przypisać odpowiednie podparcie obrotowe.

Przypisywanie sztywności obrotowej

Również w dialogu edycji podparcia obrotowego można przypisać podparcie obrotowe do podpory prętowej graficznie za pomocą przycisku . Dla podpory prętowej musi jednak już istnieć fikcyjna sztywność typu 'Podparcie obrotowe wokół osi x'.

Okno dialogowe "Nowe ograniczenie obrotu pręta", Przypisz podporę do pręta