Knihovna článků

Jak zadat správnou pozici zatížení (Síly v)

Ocel

Connection

Bolts

Zatížení

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Při modelování kloubových přípojů je nutné změnit polohu působícího zatížení (smykové síly) do místa, kde se předpokládá kloub. Tato poloha bude zároveň bodem s nulovým ohybovým momentem.

Teoretická vs. skutečná pozice kloubu

Abychom zajistili soulad výpočetního modelu se skutečným tvarem spoje, musíme se zamyslet nad místem působení smykové síly, zejména v případě kloubového spoje.

Toto je schematický "skutečný" tvar konstrukčního spoje (vlevo) a jeho statický model použitý pro analýzu (vpravo).

Jak zadat správnou pozici zatížení (Síly v)

V aplikaci IDEA StatiCa Connection definujeme uzlové síly na každém konstrukčním prvku. Toto je příklad momentového přípoje (se zadanou smykovou silou a ohybovým momentem).

Momentový přípoj

Odpovídající diagramy vnitřních sil na vodorovném prutu připojené momentovým přípojem.

Ohybové momenty podél prutů jsou v aplikaci IDEA StatiCa Connection zjednodušeny jako lineární, vycházejí z hodnoty momentu zadané na kartě Účinky zatížení a šíří se jako lineární funkce zadané smykové síly směrem k volnému konci prutu.

Podívejte se na video, které popisuje rozložení ohybového momentu a další důležité informace.

Kloubový přípoj

V případě kloubu je působící ohybový moment roven nule a diagramy vnitřních sil na vodorovném prutu mohou vypadat takto:

Výše uvedený obrázek odpovídá ideální situaci, kdy je teoretická poloha kloubu přímo v teoretickém uzlu. Ve skutečnosti je skutečný bod otáčení (kloub) posunutý od bodu teoretického uzlu (obvykle průsečík os prutů). U šroubových přípojů předpokládáme, že bod otáčení je v těžišti skupiny šroubů.

Nyní porovnejme situaci, kdy nulový ohybový moment uvažujeme v uzlu (vlevo) a kdy posuneme polohu smykové síly (a tedy i nulového ohybového momentu) do skutečného bodu otáčení (vpravo).

Nastavení pozice smykové síly

V aplikaci lze definovat polohu smykové síly v sekci Model daného prutu. Rozdíl mezi těmito dvěma případy si ukážeme zde:

Vlevo: Síly v Uzel Vpravo: Síly v Šrouby

V situaci vlevo vzniká v místě kloubu ohybový moment, který způsobuje otáčení prutu směrem nahoru. Tento moment (pocházející od smykové síly, která lineárně roste od uzlu) vyvolává na první pohled chybné otáčení vodorovného prutu.

Nastavení můžeme snadno opravit tak, že přesuneme smykovou sílu, aby působila v místě kloubu. V takovém případě (pravý obrázek) se vodorovný nosník deformuje podle očekávání.

Třetí možnost v rozbalovací nabídce je Síly v Pozice. U některých operací, zejména při vytváření přípoje z více základních operací (např. výztužný plech, řez, skupina šroubů), nemá funkce Síly ve šroubech efekt a nedochází k posunu nulového ohybového momentu do uvažovaného kloubu.

Proto je třeba zvolit metodu "Síly v: Pozice" a zadat příslušnou vzdálenost X.

Webinář

Podívejte se na záznam z jednoho z našich webinářů, kde se mluví o zadání pozice smykové síly.

Poloha uzlových vnitřních sil, kterou získáme z modelu konstrukce, může být pomocí excentricit posunutá od počátku. Tento efekt podhodnocuje vnitřní síly působící ve styčníku. Podívejme se, jak změnit polohu vnitřních sil přímo v operaci a vyhnout se nesprávným výsledkům.