Krátká konzola

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
V následujícím návodu vám ukážeme, jak krok po kroku namodelovat a posoudit krátkou konzolu zadanou pomocí šablony v aplikaci IDEA StatiCa Detail.

1 Nový projekt

Spusťte aplikaci IDEA StatiCa Detail.

Založte Nový projekt. V Průvodci oblastí diskontinuit vyberte třídu Betonu a Výztuže a nastavíme tloušťku Krytí betonu. Z nabízených šablon vyberte Rámové styčníky.

V následujícím okně vyberte topologii oblasti diskontinuit – Sloup s krátkou konzolou.

2 Geometrie

Začneme s definicí Geometrie. Šest entit bylo automaticky vytvořeno šablonou: rámový roh FJ1, spodní sloup, horní sloup, levý nosník, pravý nosník a roznášecí deska BP1.

Změňte průřez sloupu pro FJ1:

Změníme i Délku levého nosníku na 0,85 m.

Poté můžete posunout roznášecí desku BP1 doprostřed - změňte její X-pozici na 0,25 m.

Geometrii jste nadefinovali a můžete pokračovat k Zatížení (v levém stromě).

3 Zatížení

Dva zatěžovací stavy a tři kombinace byly automaticky vytvořeny. Pro rozlišení krátkodobých a dlouhodobých účinků je nutné rozlišit typ stálého a proměnného zatéžovacího stavu, jehož zatřízení má vliv na interpretaci výsledků MSÚ a MSP.

Upravte zatěžovací stav LC1 pro stálé účinky. V Zatěžovacích impulsech vidíte, že jedno bodové zatížení bylo přidáno na roznášecí desku.

Změňte jeho hodnotu na -120 kN.

Teď upravte vnitřní síly v řezech, aby byly v souladu s vnějším zatížením.

Obecně musí nastat rovnováha ve styčníku mezi vnějším zatížením a vnitřními silami. Jelikož výsek konstrukce – v tomto případě krátká konzola – neví o chování a vnitřních silách z globálního výpočtu, musíme zadat vnitřní síly do styčníku manuálně. Zadáme vnitřní síly z globální analýzy, abychom dostali rovnováhu ze zatížení v zatěžovacím stavu LC1. Konvence vnitřních sil je vyobrazena nahoře vlevo.

Přepněte se do záložky Vnitřní síly a zadejte je do průsečíku os sloupu a konzoly. Normálové síly, posouvající síly a ohybové momenty vezměte z globálního modelu konstrukce:

Všimněte si změny průběhu vnitřních sil vpravo ve scéně. Zde můžete zkontrolovat, zda průběh odpovídá průběhu z globální analýzy konstrukce.

Přepnněte se zpátky do Zatěžovacích impulsů a upravte zatěžovací stav LC2 tak, že změníte hodnotu svislého bodového zatížení na -200 kN.

Přidejte novou vodorovnou bodovou sílu kliknutím na tlačítko Plus. Síla bude působit ve směru X a její velikost má být dle normy 20 % svislého zatížení, tedy -40 kN.

Opět se přepnete do Vnitřních sil a zadejt následující hodnoty do tabulky:

Dosáhli jste rovnováhy a vnitřní síly jsou v souladu s globální analýzou. Můžete tedy přejít na definici Kombinací.

Běžte zpátky do Zatěžovacích stavů a kombinací a vyberte kombinaci C1. Kliknutím na ikonu tužky můžete upravit obsah kombinací.

Nastavte kombinaci C1 na MSÚ, C2 na MSP Kvazistálou a C3 na MSP Charakteristickou. Dílčí součinitele zadejte podle tabulky níže:

Všimněte si deaktivovaných políček u zatěžovacích stavů. Výpočet bude rychlejší, protože bude proveden pouze pro označené stavy/kombinace. Posudky potřebujeme pouze pro tři kombinace.

Zatížení a kombinace jsou hotové, můžete přejít k definici vyztužení.

4 Výztuž

Následujícím krokem je Vyztužení modelu. Využijte předem vytvořenou šablonu, kterou pouze upravíte. Nejdřív se podívejte na Topologickou optimalizaci v Nástrojích návrhu. Iterační výpočet použije efektivní objem prvku (třeba 40 %) a umístí ho co nejefektivněji, aby vzniklá náhradní konstrukce měla co nejvyšší tuhost.

Červené oblasti představují tlačená pole a naopak modré jsou tažené oblasti. Pro vyztužení prvku se přepneme do Zadání/Úpravy výztuže.

Použitá šablona vytvořila dvě skupiny třmínků a čtyři skupiny výztuží. Vybrané skupiny výztuží si poupravte.

Ve skupině GB3 změňte počet vrstev na 5, jejich vzdálenost na 120 mm a průměr vložek na 8 mm.

Změňte průměr vložek GB4 na 20 mm a počet vložek ve vrstvě na 3.

Výztuž můžete kontrolovat ve Skutečném 3D pohledu.

5 Posudek

Výpočet spustíme kliknutím na Posudek v pásu karet nahoře.

Výpočetní model se automaticky vytvoří a veškeré posudky se vyhodnotí. Po ukončení výpočtu uvidíte Souhrn posudků.

V záložkách nad tabulkou můžete měnit zobrazované dílčí posudky. Začneme s Pevností. Tady vidíte výsledky pro beton z pohledu využití, hlavní napětí, poměrné přetvoření, směry toku napětí a mapu součinitele tlakového změkčení, které se přepínají v horním pásu.

Pro zobrazení detailních výsledků výztuže klikněte na řádek Výztuž. Tím se mění ikony v horním pásu karet a zobrazí se tabulka výsledků výztuže. Pro každou skupinu vložek můžete zobrazit výsledky procentuálního využití výztuže, napětí a také poměrné přetvoření na výztuži.

Veškeré výsledky se zobrazují stejným způsobem. Podívejte se na výsledky posudků MSP Trhliny a Průhyb. V horním pásu najdete kromě tlačítek na přepínání mezi výsledky i nastavení limitních hodnot nebo zobrazení výsledků krátkodobých a dlouhodobých účinků. Krátkodobé účinky uvažují střední hodnotu modulu pružnosti Ecm, ale naopak dlouhodobé účinky uvažují vliv dotvarování betonu, který je do výpočtu zaveden efektivním modulem pružnosti Ec,eff.

6 Výkaz materiálu

Přepněte se do Výkazu materiálu, který můžeme ho exportovat do DXF a dál editovat – výztuž se exportuje do bloků, které se dají rozbít na polylinie.

7 Protokol

Nakonec se podíváme na Náhled/Tisk protokolu. IDEA StatiCa nabízí plně uživatelsky upravitelný protokol na tisk nebo export v otevřeném formátu.

Navrhli a posoudili jste krátkou konzolu dle Eurokódu.

Byl tento článek užitečný?

Vyzkoušejte program IDEA StatiCa

Stáhněte si zdarma zkušební verzi na 14 dní.