24500x
000966
28.4.2021

Typy smykových ploch a jejich význam

Průřezové charakteristiky v programech RFEM a RSTAB obsahují různé typy smykových ploch. Tento odborný článek vysvětluje výpočet a význam těchto různých hodnot.

Smyková plochaAy aAz

Smyková plocha se stanoví z průřezové plochy pomocí opravného součinitele smyku κ. Dieser wird – je nach Auswahl eines dünnwandigen oder dickwandigen Querschnitts – nach der entsprechenden Theorie berechnet. Für dickwandige Querschnitte erfolgt die Berechnung nach der Theorie von GRASHOF-JOURAVSI; für dünnwandige Querschnitte wird die Berechnung der Schubflächen in diesem Fachbeitrag erläutert.


Smykové plochy průřezů se standardně používají pro stanovení vnitřních sil a deformací v programu RSTAB/RFEM. Der Einfluss der Schubverformung kann mit der entsprechenden Einstellung in den Berechnungsparametern allerdings auch vernachlässigt werden; dann sind die Schubflächen der Querschnitte nicht relevant. Vliv smykové deformace na deformace a vnitřní síly je popsán v tomto odborném příspěvku na příkladu dřevěné konstrukce.


Účinná smyková plocha Av,z a Av,y podle EC 3

Při posouzení se zpravidla stanovují vlastní smykové plochy podle příslušných norem, například účinná smyková plocha podle EC 3. Výpočet se provádí podle kapitoly 6.2.6 (únosnost ve smyku) v závislosti na tvaru průřezu.

Tato smyková plocha se používá v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 ke kontrole plastické únosnosti ve smyku. Pokud však v modulu RF-/STEEL provádíme pružnou analýzu napětí, smyková plocha není nutná, protože výpočet smykových napětí se provádí nezávisle přes napěťové body.

Plastická smyková plocha Apl,z a Apl,y

Plastická smyková plocha představuje zjednodušený postup při stanovení plastické únosnosti ve smyku. Nejdříve se průřez rozdělí na obdélníkové prvky. Plastická smyková plocha je tvořena plochami prvků rovnoběžných se směrem síly; zaoblení a prvky příčné k uvažovanému směru síly se nezohlední. Šikmé prvky se zohledňují v závislosti na úhlu.

Samostatný program SHAPE -THIN používá stejnou metodu pro výpočet plastických smykových ploch.

Vymezení tenkostěnných a masivních průřezů

U některých průřezů vyvstává otázka, zda jsou stále považovány za tenkostěnné, nebo zda je třeba je klasifikovat jako masivní. Pokud nejsou průřezy na první pohled masivní, mohou při rozhodování pomoci smykové plochy Az nebo Ay.

Pro příklad použijeme parametrický I-profil IS 300/40/25/20/0 jako tenkostěnný průřez. Nach der dünnwandigen Theorie wird eine Schubfläche Ay = 95,4 cm² ermittelt. Diese ist damit größer als die Querschnittsfläche A = 81 cm² und deutet darauf hin, dass der Querschnitt eigentlich als dickwandiger Querschnitt berechnet werden sollte. Proto se před výpočtem prutu s tímto průřezem v programu RSTAB/RFEM během kontroly správnosti zobrazí příslušné upozornění.

Pokud byla v parametrech posouzení deaktivována smyková tuhost, lze toto upozornění bez následků ignorovat. Soll die Schubsteifigkeit berücksichtigt werden, so kann entweder ein parametrischer, dickwandiger I-Querschnitt genutzt oder die Schubfläche in der Tabelle der Querschnitte manuell angepasst werden. Vzhledem k tomu, že při následném posouzení v modulu RF-/STEEL EC3 je třeba zadat tenkostěnný průřez a smyková plocha se tam stejně nepoužívá, doporučuje se upravit smykovou plochu tenkostěnného průřezu.


Odkazy


;