🏗️ Deformace patní desky
Konvenčně se při výpočtu spojů ocel-beton obecně vychází z toho, že se kotevní patní deska nedeformuje. Rozložení zatížení je zjednodušeno tak, že deformace probíhají lineárně po ploše patní desky. Ale chová se patní deska vždy podle těchto předpokladů? 🤔
🖥️ Pojďme si tento předpoklad otestovat v programu #RFEM od #DlubalSoftware. Tento program nabízí nástroje pro simulaci a posouzení spojů ocel-beton za použití numerického modelu pro analýzu KP. Jako příklad nám slouží připojení sloupu HEB 200 na patní desku ukotvenou čtyřmi kotvami M24. Porovnáme dvě patní desky s různou tloušťkou:
1️⃣ Tuhá (40 mm)
2️⃣ Poddajná (15 mm)
👉 Ohyb:
U poddajné patní desky vede rozdělení kontaktního napětí k redukci ramene. Rohy patní desky v blízkosti tahových kotev jsou tlačeny k betonu, což vyvolává přídavné páčivé síly. Tím se zvyšuje tahová síla v kotvách oproti variantě s tuhou patní deskou.
👉 Tlak:
Z obrázku průběhu kontaktního napětí je zřejmé, že u poddajné patní desky vede koncentrace kontaktního napětí okolo výstupku profilu k vyšším hodnotám než u tuhé patní desky.
👉 Tah:
Podobně jako v případě ohybu může poddajná patní deska způsobovat v rozích kontaktní napětí v tlaku, což vede ke vzniku páčivých sil. Ačkoli tento účinek není v analyzovaném příkladu tak výrazný, průběh kontaktního napětí a hodnoty kotevních sil jasně ukazují, že k němu dochází.
📝 Modelování spojů ocel-beton za použití numerických modelů MKP umožňuje realistickou simulaci chování patní desky na základě její tuhosti. Kromě přesnějšího stanovení průběhu kontaktního napětí v patní desce a tahových sil v kotvách lze simulovat pootočení v kotevní patní desce. U poddajné varianty bude toto natočení větší, což vede k většímu průhybu modelované konstrukce.
