Polární moment setrvačnosti
Polární moment setrvačnosti u spoje znázorněného na obr. 01 činí:
Ip | polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků |
xi | vzdálenost od těžiště skupiny spojovacích prostředků ke spojovacímu prvku ve směru x |
yi | vzdálenost od těžiště skupiny spojovacích prostředků ke spojovacímu prvku ve směru y |
Ip = 752 + 752 + 2252 +2252 = 112 500 mm2
Stanovení modulu prokluzu pro mezní stav použitelnosti
Modul prokluzu pro mezní stav použitelnosti lze vypočítat podle [1], tabulky 7.1. U kolíků o průměru 20 mm z jehličnatého dřeva C24 vychází modul prokluzu pro jeden střih následovně:
Kser | modul prokluzu pro jeden střih |
ρm | střední hodnota hustoty v kg/m³ |
d | průměr spojovacího prvku |
Kser = 4201,5 ⋅ 20/23 = 7 485 N/mm = 7 485 kN/m
U vnitřní ocelové desky tak máme dvě střižné plochy. Kromě toho by se měl pro spoje ocel-dřevo podle [1], kapitoly 7.1(3) vynásobit modul prokluzu součinitelem 2,0. Modul prokluzu u kolíkového spoje tak lze stanovit následovně:
Kser= 2 ⋅ 2 ⋅ 7 485 kN/m = 29 940 kN/m
Stanovení modulu prokluzu pro mezní stav únosnosti
Modul prokluzu spoje v mezním stavu únosnosti Ku se má podle [1] zpravidla uvažovat následovně:
Ku | počáteční modul prokluzu |
Kser | modul prokluzu spojovacího prostředku |
Ku = 2/3 ⋅ 29 940 kN/m = 19 960 kN/m
Podle [2] a [3] se má zohlednit návrhová hodnota modulu prokluzu spoje.
Kd | návrhová hodnota modulu prokluzu |
Ku | počáteční modul prokluzu |
γM | dílčí součinitel spolehlivosti pro spoje podle [1], tabulky 2.3 |
Kd = 19 960 kN/m / 1,3 = 15 354 kN/m
Stanovení rotační tuhosti
Vzhledem k tomu, že pro posouzení v mezním stavu únosnosti je třeba použít návrhovou hodnotu modulu prokluzu, zatímco v mezním stavu použitelnosti lze uvažovat střední hodnotu, dostaneme dvě hodnoty rotační tuhosti.
Cφ,SLS | rotační tuhost pro mezní stav použitelnosti |
Kser | modul prokluzu spojovacího prostředku |
IP | polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků |
Cφ,MSP = 29 940 N/mm ⋅ 112 500 mm2 = 3 368 kNm/rad
Cφ,MSÚ | rotační tuhost pro mezní stav únosnosti |
Kd | návrhová hodnota modulu prokluzu |
IP | polární moment setrvačnosti bez složky ploch spojovacích prostředků |
Cφ,MSÚ= 15 354 N/mm ⋅ 112 500 mm2= 1 727 kNm/rad
Abychom zohlednili obě hodnoty, lze v parametrech výpočtu kombinací zatížení aktivovat záložku „Upravit tuhosti“. Stejně jako v tomto příkladu lze tedy tuhost v kroucení pro všechny kombinace MSÚ vynásobit součinitelem Cφ, MSÚ/Cφ, MSÚ . Hodnota Cφ,SLS se zadává v podporových podmínkách nebo v zadání kloubu. U všech kombinací MSÚ se tak bude počítat s rotační tuhostí 1 727 kNm/rad, zatímco u všech kombinací MSP s rotační tuhostí 3 368 kNm/rad. Postup ukazujeme ve videu.
V tomto příkladu se pružné pootočení základu považuje za nekonečně velké a nezohledňuje se.
Výpočet rotační tuhosti v přídavném modulu RF-/JOINTS Timber -Steel to Timber
Při výpočtu spoje pomocí přídavného modulu RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber se vám také zobrazí výsledné rotační tuhosti (viz obr. 02). Do programu RSTAB je pak třeba je ručně přenést do zadání podporových podmínek nebo kloubu. V programu RFEM máme možnost automatického přenosu. Přitom se v programu RFEM automaticky vytvoří přípoje a převezme se příslušná tuhost. Postup ukazujeme ve videu.