452x
003574
5.12.2023

Zatížení při form-findingu

Zatížení pro form-finding se definují pomocí příslušných zatížení objektů. Je možné definovat plošná zatížení, zatížení na pruty a zatížení na tělesa.

Plošná zatížení a zatížení na pruty jsou typu zatížení pro form-finding. Pro zatížení těles vyberte typ zatížení Plyn.

Pro objekty, které jsou v modelu rozdělené, ale ve skutečnosti spojené, jsou k dispozici také sady zatížení na pruty, sady plošných zatížení a sady zatížení objemových. Koncepce těchto zatížení odpovídá normálním zatížením, takže se již znovu explicitně nevypisují.

Tip

Zatížení na sady prutů, zatížení na sady prutů a zatížení na sady objemů umožňují spojité vyhledávání tvaru pro samostatné objekty.

Zatížení na pruty

Zatížení na pruty typu zatížení form-finding lze definovat geometricky nebo jako sílu.

Zatížení na prut - typ s geometrickým zadáním

Typ zadání Geometricky umožňuje zadat tvar následujícím způsobem:

  • Délka (Lc )
  • Nezatížená délka (Lmfg )
  • Průhyb (S)
  • Maximální vertikální průvěs (Smax | Směr zatížení ZL )
  • Vertikální prověšení dolního bodu (Slow | Směr zatížení ZL )

Pro všechna geometrická zatížení je možné je zadat relativně nebo absolutně. Absolutní a relativní definici lze přepínat kliknutím na symbol Relativní/absolutní zadání . V případě relativního zadání obsahuje označení zatížení zkratku rel.

Definici vnitřních sil je možné pro všechna geometrická zatížení stanovit na tah nebo tlak. Je třeba poznamenat, že vzhledem k definici mohou lana přenášet pouze tah. U prutového nosníku lze naproti tomu najít tvar v tahu nebo v tlaku.

Tip

Geometrický form-finding čistě prutových konstrukcí vyžaduje, aby působilo přídavné zatížení. Bez přídavného zatížení (1) nebude mít geometrický průvěs žádný předem daný směr. Při přídavném zatížení, např. vlastní tíze (2), je dán směr.

Zatížení na prut - typ zadání Síla

Typ zadání Síla umožňuje zadat tvar následujícím způsobem:

  • Průměrná síla v prutu (Tavg )
  • Maximální síla v prutu (Tmax )
  • Minimální síla v prutu (Tmin )
  • Horizontální složka tahu (Fx )
  • Vlak na konci i (Ti | Začátek prutu)
  • Vlak na konci j (Tj | Konec prutu)
  • Minimální tah na konci i (Tmin, i | Začátek prutu)
  • Minimální pohyb na konci j (Tmin, j | Konec prutu)
  • Hustota síly (FD)

Zatížení na plochy

Pro zatížení na plochy může mít definice form-findingu sílu nebo napětí. Na výběr máte ze standardní metody a projekční metody . Kromě toho je standardní metodou k dispozici definice průhybu pro form-finding.

Tip

Metoda projekce (radiální) je výhodná pro vysoké kuželovité tvary, zatímco standardní metoda je vhodnější pro membrány podepřené bodově a oblouky nebo pro pneumaticky stabilizované membrány.

  1. /#

Je důležité zmínit, že pro aplikaci ortotropního plošného předpětí je třeba použít V dialogu Upravit plochy by měla být nastavena možnost Osa a odpovídajícím způsobem by měly být upraveny vstupní parametry ploch.

Tip

Zkontrolujte lokální osy ploch při ortotropním předpětí plochy.

Zatížení na plochu - standardní metoda

Standardní metoda popisuje vektor, který se může volně pohybovat v prostoru až do požadované polohy.

Zatížení na plochu - standardní metoda

Zadáním průhybu je možné zadat průhyb membrány a tím především modelovat podušky. Určíte, jak daleko se může plocha vychýlit, a příslušná síla se určí iterativně automaticky. Stačí zadat poměr sil v nx a ny.

Průhyb lze vztáhnout k následujícím myšleným rovinám:

  • Základní údaje
  • Souřadný systém
  • Plocha

Základ se vztahuje na samotnou oblast. Použije se základní rovina. V případě zakřivené plochy se obvykle jedná o podepřené hrany.

Souřadným systémem se rozumí definovaný souřadný systém. Rozhodující je přitom osa Z (v případě natočeného souřadného systému osa W). Průhyb se měří jako stoupání od plochy k ose.

Průhyb lze také zadat ve vztahu k jiné ploše.

Následující model ukazuje různé modely.

Zatížení na plochu - projekční metoda

Projekční metodu lze v programu RFEM 6 zadat ortogonálně nebo radiálně.

Pro srovnání metod ortogonální a radiální projekce použijeme soubor modelu.

Plošná zatížení se zadávají následovně:

Porovnání ortogonální a radiální projekční metody
Číslo Rozložení zatížení Definice síly [kN/m] Definice síly [kN/m] Tvar Důvod
1 ortogonální nx = 2 ny = 2 Kruhový stejné předpětí v X a Y
2 ortogonální nx = 2 ny = 10 Eliptický vyšší předpětí v Y
3 ortogonální nx = 10 ny = 2 Eliptický vyšší předpětí v X
4 Radiální nr = 2 nt = 2 Kruhový stejné předpětí v r a t
5 Radiální nr = 2 nt = 10 kruhový, silný kužel vyšší předpětí v t
6 Radiální nr = 10 nt = 2 kruhový, slabý kužel vyšší předpětí v r

Zatížení na plochu - ortogonální projekční metoda

Ortogonální projekční metoda popisuje vektor částečně pohyblivý v prostoru fixovaný na globální souřadnice XY.

Zatížení na plochu - radiální projekční metoda

Radiální projekční metoda popisuje vektor částečně pohyblivý v prostoru a fixovaný na definované radiální osy a tangenciální osy.

Pro radiální projekční metodu musíte definovat osu. Pomocí tlačítka Vybrat 2 body v grafice můžete ve svém modelu snadno uchopit 2 body. Obvykle se jedná o kolmou osu ve středu kuželové membrány.

Zatížení na tělesa

Zatížení na těleso typu zatížení Plyn lze definovat pomocí různých chování plynu.

Zatížení na těleso - typ zatížení Plyn

Typ zatížení Plyn umožňuje zadat tvar na základě následujícího chování plynu:

  • Výsledný přetlak (po )
  • Nárůst přetlaku (Δpo )
  • Výsledný objem (V)
  • Zvětšení objemu (ΔV )

Pojmy jsou definovány následovně:

Objem plynu
Zkratka Označení
p tlak plynu
pp počáteční (atmosférický) tlak plynu
po přetlak plynu
Δpo zvýšení přetlaku plynu
pa aktuální tlak plynu (odpovídá pp bez počátečního stavu / fáze výstavby)
V Plynové těleso
Va aktuální objem plynu
ΔV přírůstek objemu
T teplota plynu
Tp počáteční teplota plynu
Nadřazená kapitola