RCS - Fáze zatížení

V sekci Fáze zatížení je cílem definovat počáteční stav průřezu, tj. napěťový stav průřezu zatíženého stálým zatížením, předpětím, dotvarování a smršťováním v jednotlivých fázích výstavby. Celková odezva průřezu v MSP a MSÚ se pak počítá dalším zatěžováním (proměnným zatížením atd.) průřezu v počátečním stavu, přičemž se respektují pracovní diagramy materiálů. V sekci Fáze zatížení lze definovat počáteční stav obecného průřezu, včetně fázovaných (kompozitních) průřezů, čímž se metoda stává obecnou. 

• Projděte si Návod: Návrh a posouzení kompozitního průřezu v RCS (EN).

Pro účely tohoto článku budou fáze zatížení vysvětleny na jednoduchém nosníku s jedním předpínacím kabelem. 

Definované vnitřní síly jsou: ohybový moment od stálého zatížení M_dl, ohybový moment od proměnného zatížení M_ll a ohybový moment od předpětí M_p. Kromě toho bude přítomná normálová síla od předpětí N_p. Nosník a vnitřní síly jsou zobrazeny na obrázku níže.

Můžete si všimnout, že M_dl + M_p = 0 kNm. Velikosti momentů jsou takto zvolené záměrně. Doufejme, že výsledky budou jasnější a snáze pochopitelné. Zobrazené vnitřní síly N_p a M_p jsou uvažované po dlouhodobých ztrátách.

Vnitřní síly od dotvarování a smršťování jsou v našem jednoduchém případě rovněž nulové.

Průřez S1 je znázorněn na obrázku níže.

Soubor RCS je přiložený na konci článku. 

Nejprve je nutné definovat fáze výstavby v nabídce Dimenzační dílec -> Fáze výstavby. Pro jednotlivé etapy fáze lze nastavit čas a definovat místo aplikace předpětí. Lze také přidat nové etapy a definovat, které části průřezů budou aktivované ve kterých fázích výstavby.

Určení času pro každý extrém definuje, v jakých časech (fázích výstavby) budou prováděny posudky.

Počáteční stav průřezu

Existují dvě možnosti určení počátečního stavu v akčních fázích:

• Vypočítat
• Uživatelské zadání / Import

Jak je uvedeno výše, počáteční stav je definován jako celkový účinek všech stálých zatížení, dotvarování, smršťování a předpětí v charakteristických hodnotách.

Další vysvětlení bude provedeno pouze pro druhou fázi 18250d.

Více informací o počátečním stavu pro kompozitní průřezy naleznete v článku Design of prestressed composite cross-section in RCS

Vypočítat

Do tabulky je třeba zadat přírůstky stálých zatížení (součet zatížení od vlastní tíhy, dotvarování a smršťování). Účinky předpětí se zde nezadávají, jsou definovány v následující tabulce a jsou zahrnuty automaticky. Všimněte si, jak se pro konkrétní fázi výstavby se do každého řádku tabulky zadávají pouze přírůstky.

Pro náš příklad, N=0 kN a M = M_dl = 222.8 kNm jsou zadané pro fázi t=28d.

Nevýhodou této metody je, že pro získání hodnot pro poslední fázy je třeba definovat celý průběh zatížení průřezu.

Uživatelské zadání / Import

Do tabulky je třeba zadat součet stálých zatížení, dotvarování, smršťování a předpětí.

Pro náš příklad, N=-495 kN a M = M_dl + M_p = 0 kNm jsou zadané pro fázi t=18250d. 

Důležité je, že tyto fáze (každý řádek tabulky) jsou v metodě Uživatelské zadání / Import nezávislé. To znamená, že nemusí být vyplněny všechny řádky, nebo mohou být vynechány řádky pro etapy, které nebudou posuzovány. Jinými slovy, i když není vyplněn první řádek, je dosaženo stejných výsledků.

Předpětí

Jsou zde dva způsoby zadání předpětí.

• Odhad ztrát předpětí - napětí na kabelu je řízené pomocí koeficientů.

• Napětí po dlouhodobých ztrátách - zadá se napětí odečtené přímo z MKP modelu.

Můžete vidět, že výsledné napětí je v obou případech stejné.

Celkový účinek předpětí

Tabulka Celkový účinek předpětí ukazuje primární vnitřní síly vypočtené z geometrie a napětí v kabelu a sekundární vnitřní síly, které je třeba zadat ručně.

Vnitřní síly

Stálé složky vnitřních sil je možní přímo načíst z Fází zatížení, nebo vyplnit ručně. Pro automatické vyplnění lze použít automatické započítávání Υ_Gj,sup. Pro lepší vysvětlení je však koeficient nastaven na hodnotu 1,0. Po kliknutí na tlačítko Vše se vyplní stálé složky vnitřních sil.

Stejné vnitřní síly budou načtené z metody Uživatelský vstup / Import a z metody Vypočítat. Hodnoty je samozřejmě nutné nastavit tak, jak bylo ukázáno.

Poslední položkou je proměnné zatížení. Stačí vyplnit hodnoty do tabulky.

Výsledky

Situace je vysvětlena ve výsledcích typu Odezva N-M-M. Počáteční účinky (oranžová) a Přírůstek (zelená) jsou zapnuté.

Je vidět počáteční stav, kdy je průřez pouze v tlaku M_dl + M_p = 0 kNm. Vidíme také přírůstek od proměnného zatížení. Typ výsledků Celkové je součtem Počátečního stavu a Přírůstku.

V přiloženém souboru je vidět, že výsledky jsou stejné pro obě metody Vypočítat a Uživatelský vstup / Import.

Přiložené soubory ke stažení

• Action stages explanation.zip (ZIP, 73 kB)