5398x
001664
2020-11-17

Modelowanie balustrad szklanych | Zalecenia dotyczące wprowadzania danych w RFEM

Wymagania architektoniczne dotyczące balustrad są wciąż bardzo duże. Zazwyczaj pożądany jest także duży stopień przejrzystości. Jedną z możliwości w tym zakresie jest zastosowanie balustrad wyłącznie szklanych - bez widocznych elementów ramy wsporczej.

Sposoby modelowania

Modelowanie najlepiej przeprowadzić bezpośrednio w programie RFEM, gdzie dostępne są dwie możliwości. Balustradę można odwzorować jako powłokę lub jako bryłę. Każdy z tych wariantów ma swoje zalety. W pierwszym przypadku generowanych jest mniej elementów skończonych, można więc spodziewać się krótszego czasu obliczeń, a i wysiłek związany z tworzeniem modelu jest nieduży. Wykorzystanie elementów bryłowych z kolei umożliwia odzwierciedlenie dokładnego zachowania konstrukcji kiedy zastosujemy np. szkło laminowane (przenoszenie sił tnących między warstwami). Oba warianty umożliwiają tworzenie konstrukcji o kształcie prostym lub zakrzywionym. Dlatego zaleca się, aby sprawdzić wymagania odnośnie obliczeń przed rozpoczęciem modelowania, a dopiero później wybrać sposób modelowania.

Różne możliwości zadania podparcia

W przypadku szklanych balustrad bez konstrukcji ramy wsporczej, podparcie jest zazwyczaj realizowane poprzez zastosowanie utwierdzenia lub klamry w dolnej części tafli szkła. W RFEM utwierdzenie może mieć także postać podpory sprężystej. Można również zastosować pełne utwierdzenie, ale może to skutkować powstaniem nadmiernych koncentracji naprężeń w rejonie podparcia. W rzeczywistości przy tego rodzaju utwierdzeniu wystąpi pewna podatność, dlatego zaleca się modelowanie za pomocą podpór sprężystych.

Obciążenie i ocena wyników

Obciążenia od ciężaru własnego oraz obciążenia zewnętrzne, na przykład poziome obciążenia użytkowe, można przyłożyć do układu konstrukcyjnego korzystając z różnych przypadków obciążeń i połączyć z odpowiednimi współczynnikami bezpieczeństwa. Ciężar własny jest definiowany na podstawie ciężaru właściwego zastosowanego materiału i domyślnie aktywowany w przypadku obciążenia od ciężaru własnego. Obciążenia dodatkowe można przydzielać poprzez obciążenia punktowe, liniowe lub powierzchniowe w układzie.

Wyniki analizy są oceniane pod kątem sprawdzenia naprężeń rozciągających występujących w konstrukcji. Szkło ma tę właściwość, że ma bardzo wysoką wytrzymałość na ściskanie, ale reaguje poprzez kruche pękanie, gdy występują naprężenia rozciągające. Dlatego w projektowaniu analizuje się tylko naprężenia rozciągające i należy poddać je dokładnej ocenie. Nie wolno lekceważyć lub pominąć miejsc występowania lokalnych koncentracji. Należy dołożyć starań, aby usunąć z układu takie miejsca poprzez lokalne zagęszczenie siatki lub zmianę geometrii, aby nie generować miejsc podatnych na uszkodzenia spowodowane niedoszacowaniem.


Autor

Pan Lex jest odpowiedzialny za rozwój produktów dla konstrukcji szklanych oraz za zapewnienie jakości programu RFEM. Zapewnia również wsparcie techniczne dla naszych klientów.

Odnośniki