Vzpěrné délky

Pro posouzení stability metodou náhradního prutu je nutné zadat vzpěrné délky pro stanovení kritického zatížení pro ztrátu stability.

Po přiřazení vzpěrné délky posuzovanému objektu se při posouzení stability zohlední nastavení a vzpěrné délky tohoto objektu. Pokud není zadána vzpěrná délka, ale je aktivováno posouzení stability, zobrazí se jako výsledek upozornění (viz také tabulka výsledků Chyby a upozornění).

Základní údaje

V záložce 'Základní údaje' je možné provést základní nastavení, zadání součinitelů vzpěrných délek a definice zohledněných uzlových podpor probíhá v záložce Uzlové podpory a vzpěrné délky. Možnosti zadávání jsou přizpůsobeny vybrané normě, takže ne vždy jsou k dispozici všechny možnosti. Norma pro posouzení se vybírá v základních údajích modelu, viz také Normy I.

Typ stanovení

Pomocí zaškrtávacích políček zadejte, které formy selhání stability mají být pro prut nebo sadu prutů zkontrolovány. Při namáhání tlakem může být rozhodující vzpěr okolo hlavní nebo vedlejší osy, a také vzpěr zkroucením. V případě nesymetrických průřezů namáhaných tlakem je také analyzováno klopení při působení prostého tlaku jako kombinace mezi vzpěrem a vzpěrem zkroucením.

Volba 'Klopení' aktivuje posouzení na klopení při namáhání ohybem. V závislosti na zvolené návrhové normě existují různé možnosti pro výpočet kritického momentu při klopení M_cr.

Osy vybočení

Zpravidla je třeba posoudit vzpěr okolo 'hlavních os průřezu y/u a z/v'. U nesymetrických průřezů však může být vyžadováno posoudit vedle os u a v také rovinný vzpěr okolo os průřezu y a z. Tento speciální případ je relevantní například pro posouzení úhelníků v příhradových stožárech.

Typ prutu

Některé návrhové normy rozlišují při posouzení stability různé typy konstrukcí. V závislosti na zvolené normě lze prut v této sekci klasifikovat například jako konzolu nebo oboustranně podepřený nosník.

Typ součinitelů vzpěrných délek

Americké návrhové normy rozlišují teoretické a doporučené hodnoty pro součinitele vzpěrné délky. Součinitele vzpěrných délek, které lze například definovat jako šablonu pro jednostranně vetknuté pruty, upravíme podle výběru.

Možnosti

Pomocí zaškrtávacího políčka 'Import z posouzení stability' je možné použít součinitele vzpěrné délky na bázi tvarů vybočení. Příslušné údaje lze zadat v přídavné záložce 'Import z posouzení stability' (viz obrázek Import vzpěrné délky). Tato možnost je k dispozici, pokud byl aktivován addon pro analýzu Stabilita konstrukce.

Uzlové podpory a vzpěrné délky

Uzlové podpory

Pomocí zadání uzlových podpor definujete okrajové podmínky pro posouzení klopení. Kromě toho se uzlové podpory používají k rozdělení prutu nebo sady prutů na segmenty.

Pro zadání podpor můžete vybrat typické varianty ze seznamu v levém sloupci, nebo můžete aktivovat (pevné podpeření) resp. deaktivovat (žádné podepření) tlačítka v buňkách.

Kromě pevné nebo volné podpory jsou v některých směrech možné také parametry pružiny; použijte k tomu místní nabídku buňky. Tuhost pružiny je možné zadat v sekci Uzlové podpory - Další údaje.

Podporové podmínky lze definovat na začátku, na konci a v mezilehlých uzlech. Jako mezilehlé uzly budou zohledněny standardní uzly mezi pruty sady prutů a 'Uzly na prutech' (viz kapitolu Uzly v manuálu pro program RFEM.

Mezilehlé uzly nejsou definovány čísly uzlů, ale pořadím na prutu: .1 označuje první mezilehlý uzel od počátku prutu, .2 druhý atd. Pokud má prut, kterému je vzpěrná délka přiřazena, více nebo méně mezilehlých uzlů, je výpočet založen na počátku prutu a nadbytečné údaje resp. ignorovat.

Tlačítko vloží nový mezilehlý uzel nad vybraný řádek. Pro smazání mezilehlého uzlu je třeba vybrat řádek a poté kliknout na tlačítko . Místní nabídka v tabulce také nabízí možnosti pro úpravu řádků.
Levým tlačítkem vybereme v modelu prut nebo sadu prutů a počet vnitřních uzlů na této sadě prutů se automaticky převezme do tabulky. Pokud je již prutu nebo sadě prutů přiřazena vzpěrná délka, je možné uzel vybrat pomocí pravého tlačítka . V tabulce uzlových podpor se automaticky vybere řádek příslušné mezilehlé podpory (pokud je k dispozici).

Součinitele vzpěrné délky

Tabulka 'Součinitele vzpěrné délky' je uzpůsobena počtu uzlových podpor. Pokud nejsou definovány žádné mezilehlé uzly, je zde pouze jeden 'segment'. Součinitele vzpěrné délky tohoto segmentu můžete přizpůsobit na okrajové podmínky tak, že vzpěrnou délku pro různé formy selhání pomocí součinitelů prodloužíte, nebo zkrátíte.

Podpory na mezilehlých uzlech rozdělují prut nebo sadu prutů do několika segmentů pro různé případy selhání:

• Podpory „v z/v“ vydělí délku pro vybočení okolo hlavní osy součinitelem k_y/u.
• Podpora 'v y/u' dělí délku pro vzpěr okolo vedlejší osy součinitelem k_z/v
• Vetknutí 'okolo x' dělí délku pro vzpěr zkroucením součinitelem k_T

Šipka symbolizuje součinitel vzpěrné délky přesahující segment, pokud není k dispozici žádné odpovídající mezilehlé podepření v tabulce 'Uzlové podpory'. V řádcích tabulky můžete zadat součinitele vzpěrné délky pro jednotlivé segmenty, a tak přizpůsobit vzpěrné délky úseků. Pro typické případy lze použít předem definované hodnoty z místní nabídky buňky.

Vzpěrná délka, která se používá pro posouzení neúčinnosti v jednom bodě tohoto segmentu, vyplývá z vynásobení délky segmentu příslušným součinitelem vzpěrné délky.

Pro vzpěrné délky lze zadat také absolutní hodnoty. Je třeba si uvědomit, že tyto hodnoty se používají pro všechny přiřazené objekty. Na rozdíl od použití součinitelů vzpěrné délky zde nedochází k relativní úpravě skutečné délky segmentu. Proto byste měli upřednostnit zadání pomocí součinitelů vzpěrných délek před zadáním absolutních hodnot pro vzpěrnou délku.

Při ověřování klopení pomocí řešiče vlastních čísel se vždy zohledňuje celková délka objektu s příslušnými podporami. Program stanoví kritický moment při klopení M_cr na vnitřním modelu náhradního prutu se 4 stupni volnosti (φ_x, φ_z, u_y, ω) a zadanými uzlovými podporami. Pokud jste vybrali uživatelsky definované zadání M_cr, můžete pro každý segment zadat hodnotu M_cr. Použije se pro všechna místa posouzení v segmentu.

Uzlové podpory - Další údaje

Tento řez se zobrazí, pokud je na vybrané linii jako podpora definována pružina nebo pokud je v y/u příčná podpora bez tuhého omezení okolo x. Zde můžete podrobně definovat parametry.

Zadejte charakteristické hodnoty pro Pružiny, které jsou k dispozici pro postranní podepření nebo natočení okolo podepřených os. Tuhost lze definovat také u deplanačních pružin.

Excentricita se vztahuje k boční podpoře v y/u a v závislosti na poloze tlačeného pásu může mít při klopení stabilizující nebo destabilizující účinek. Seznam nabízí podporu na horní nebo dolní pásnici a možnost ručního zadání.

Při výpočtu kritického momentu při klopení se zohledňuje hodnota pružiny a excentricity v řešiči vlastních čísel.

Import z posouzení stability

Záložka Importovat z posouzení stability se zobrazí, pokud je v záložce 'Základní údaje' aktivováno příslušné zaškrtávací políčko. Zde je možné vybrat tvary vybočení a pruty, jejichž součinitele vzpěrné délky k_y/u nebo k_z/v se mají použít.

Okolo osy

Zadejte, ze kterých zatěžovacích stavů posouzení stability mají být naimportovány vzpěrné délky. Pro každou hlavní osu je možné definovat vlastní tvar konkrétního zatěžovacího stavu.

Vlastní tvary jsou vlastnosti zatěžovacího stavu nebo kombinace zatížení. Nejdříve ze seznamu 'Zatěžovací stav/kombinace zatížení' vybereme, která zatěžovací situace je pro tvar vybočení rozhodující. Seznam obsahuje pouze zatěžovací stavy a kombinace zatížení, pro které bylo zadáno posouzení stability.

V dalším kroku definujete rozhodující ' Tvar č. '. Seznam vlastních tvarů je k dispozici pro všechny vypočítané zatěžovací stavy a kombinace zatížení.

Pomocí tlačítka lze vlastní tvary zobrazit v grafickém okně hlavního programu.

Nakonec vyberte ze seznamu 'Prut č.'. Pomocí tlačítka můžete prut definovat i graficky v pracovním okně.

Součinitele vzpěrné délky

V tabulce jsou uvedeny součinitele vzpěrných délek, které byly převzaty z posouzení stability pro obě hlavní osy. Pokud chcete hodnotu upravit ručně, je třeba zaškrtnout políčko 'Uživatelské zadání' v sekci 'Okolo osy'. Tím se zpřístupní vstupní pole.

Zde zobrazené součinitele vzpěrných délek se převezmou do záložky Uzlové podpory a vzpěrné délky a již je nelze zde upravovat. Volba "Absolutní hodnoty" umožňuje převzít vzpěrné délky L_cr,y/v a L_cr,z/v z výsledků posouzení stability. Tuto volbu můžeme použít například tehdy, pokud chcete aplikovat vzpěrnou délku pro sadu prutů z prutu v ní obsaženého.