Knihovna článků

Rovnováha a nosný prvek

Ocel

Connection

Geometrie

Zatížení

Support

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

V následujícím článku popíšeme možnost nastavení průběžného a ukončeného geometrického typu prutu, nastavení nosného prvku a zatížení v rovnováze.

Ukončený a průběžný prvek

Pro každý prut modelu přípoje je možno v jeho nastavení definovat Geometrický typ jako Průběžný nebo Ukončený.

U průběžného prutu se předpokládá, že pokračuje dále k protilehlým uzlům na obou stranách, ve vyšetřovaném uzlu není žádný "připojený" konec a oba konce průběžného prutu lze zatížit.

U ukončeného typu se předpokládá, že končí ve vyšetřovaném uzlu: je zde jeden připojený konec a prut lze zatěžovat pouze na opačné straně ("volný konec", který ve skutečnosti pokračuje dále v rámci globálního modelu konstrukce).

Poznámka: Pokud potřebujete zadat prut, který je na obou koncích ukončen a nepokračuje dále do konstrukce, použijte operaci Vyztužný prvek.

Nosný prvek

Jeden prut přípoje je vždy "nosný" (neboli podepřený) a všechny ostatní jsou "připojené". Nosný prut je v seznamu prvků na scéně podtržen a na "pokračujících" koncích prutu jsou zobrazeny červené čtverečky (jako symbol podpory). Nosný prut může být v případě potřeby libovolně změněn.

Další značky okrajových podmínek najdete v článku o Typu modelu.

Rovnováha zatížení

Vnitřní síly v každém uzlu rámu musí být v rovnováze. Zejména v případě spojitého prutu musíme pečlivě zadat vnitřní síly na všech prutech tak, aby byla v uzlu zachována rovnováha.

V definici Zatížení lze zvolit dva režimy týkající se rovnováhy.

Zjednodušený - pro tento režim je nosný prut podepřen (spojitý prut na obou koncích) a zatížení na nosném prutu nelze definovat.
Pokročilý (výchozí nastavení) - nosný prut je podepřen pouze na jednom konci, zatížení se zadává na všechny konce prutů a je třeba zachovat rovnováhu sil.

Nastavení lze změnit v horní liště tlačítkem Zatížení v rovnováze.

Ve výchozím nastavení je volba Zatížení v rovnováze zapnuta (od verze 22.0 aplikace IDEA StatiCa, viz Novinky k verzi 22.0). V tomto případě se zobrazí tabulka nevyvážených sil a uživatel je odpovědný za zadání zatížení v rovnováze. Veškeré nevyvážené síly jsou aplikovány do podpory.

Je důležité si uvědomit, že narušení rovnovážného stavu může vést k chybným a nebezpečným výsledkům. Rovněž použití zjednodušené metody zatížení (s vypnutým Zatížením v rovnováze) nezohledňuje úplný stav najpatosti přípoje a může vést k chybným výsledkům.

Příklad

Rozdíl si ukážeme na následujícím příkladu:

Na příkladu připojení nosníku (B1) k průběžnému sloupu (B) si nejprve ukážeme vliv deaktivované možnosti Zatížení v rovnováze.

Po dokončení Výpočtu vidíme hromadné výsledky posudků přímo ve 3D scéně. Všechny provedené posudky jsou vyhovující.

Zkopírujeme nyní položku projektu a zapneme možnost Zatížení v rovnováze. Zobrazí se tabulka Nevyvážených síl. Nyní můžeme zadat vnitřní síly na oba dva konce nosného prvku B a zkontrolovat vyváženost styčníku.

Po přepočtení posudků vidíme, že nevyhověly svary a pásnice sloupu. Důvodem je fakt, že jsme nyní vzali do úvahy zatížení prvku B a jeho chování v důsledku tohoto zatížení.

Zjednodušená metoda

Požadavek na rovnováhu je správný, nicméně není nutný při návrhu některých jednoduchých přípojů. Pokud kontrolujeme pouze část spoje (jednoduchého, např. spoj nosníku se sloupem) a nezajímá nás interakce se zatížením na podepřeném prutu, existuje možnost podmínku rovnováhy vypnout. Vždy je však nutné vypnutí pečlivě zvážit.