Omezená kontrola interakce v aplikaci Beam a RCS

Nejprve se podívejme přesně na to, jak tato funkce ovlivňuje posouzení. Jak název napovídá, jedná se o modifikaci kontroly interakce. Více o samotném posouzení si můžete přečíst na následujících odkazech.

• Interakce

V odkazovaném článku zjistíte, že posouzení se zabývá interakcí mezi smykem, kroucením a ohybem. Funkce omezené kontroly interakce ovlivňuje způsob použití podélné síly od smyku ΔF_td,s , která se přičítá k podélné síle od kroucení ΔF_td,t a kombinuje s ohybem v kontrole interakce.

V následujícím článku zjistíte, jak je podélná síla od smyku ΔF_td,s aplikována na průřez pro účely posouzení interakce.

• Pokroky v normovém posouzení interakce v RCS

Stručně řečeno: podélná smyková síla ΔF_td,s se vypočítá.

\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \] 

Poté je aplikována na smykem odolávající část průřezu do jejího těžiště, nebo do těžiště celého průřezu, pokud nelze smykem odolávající část určit. Dále se stanoví podélná torzní síla a průřez se posoudí pro kombinaci N+M_y+M_z+ΔF_td,s+ΔF_td,t v kontrole interakce.

Nyní se konečně dostáváme k tomu, co tato funkce umožňuje. Pokud je zaškrtnuto políčko Omezená kontrola interakce, podélná síla od smyku se za určitých podmínek v kontrole interakce nezohledňuje. Podívejme se tedy nejprve na to, jak toto vyloučení funguje v aplikaci RCS a poté v aplikaci Beam.

Omezená kontrola interakce v aplikaci RCS

Následující text se vztahuje k příkladu, kde používáme aplikaci RCS jako samostatnou. Tuto funkci naleznete v sekci Návrhový prvek.

Pokud je zapnuta, podélná síla od smyku ΔF_td,s nebude aplikována na žádný průřez ani extrém v projektu. Je také nutné pamatovat na to, pro kterou kombinaci MSÚ bude platná.

Omezená kontrola interakce v aplikaci Beam

V aplikaci Beam naleznete tuto funkci v části Betonový návrh 1D – Data. 

Pokud je povolena, jsou na nosníku definovány oblasti ve vzdálenosti d (účinná výška průřezu) od podpory, kde je podélná síla od smyku ΔF_td,s vyloučena. 

To znamená, že pokud definujete polohu posouzení v této oblasti a přejdete do aplikace RCS pro zobrazení normových posouzení pomocí tlačítka Podrobně v horním pásu karet, uvidíte nulovou hodnotu ΔF_td,s pro tyto průřezy. Průřezy mimo tuto oblast budou posouzeny včetně síly ΔF_td,s.

Na následujícím obrázku to znamená, že průřezy 1, 2 a 5 budou posouzeny s vyloučením ΔF_td,s.

Obrázek ukazuje příklad fázovaného nosníku (obsahujícího stavební etapy), kde jsou polohy posouzení definovány přímo. V případě železobetonového nosníku, kde jsou definovány tzv. zóny vyztužení, které představují jeden vyztužený průřez a pro které jsou automaticky vyhledávány extrémy pro návrh, jsou tyto zóny vyztužení v blízkosti podpor rozděleny na podzóny (délky d od podpory). Extrémy jsou pak vyhledávány pro podzóny samostatně, což vede k většímu počtu extrémů.

Ukážeme to na příkladu prostého nosníku, kde jsme definovali pouze jednu zónu vyztužení. 

Pokud je omezená kontrola interakce vypnuta (výchozí nastavení), budou v této jedné zóně nalezeny extrémy pro všechny vnitřní síly a průřez bude posouzen včetně síly ΔF_td,s pro všechny z nich.

Pokud je omezená kontrola interakce povolena, zóna je rozdělena do tří podzón, pro které jsou extrémy vyhledávány nezávisle. V podrobných výsledcích v RCS pak vidíme, že pro extrémy spadající do krajních podzón je ΔF_td,s vyloučena a pro extrémy střední podzóny je ΔF_td,s zahrnuta do kontroly interakce. 

Návaznost na Eurocode

Článek 6.2.3 (7) v EN 1992-1-1  uvádí nutnost zahrnout podélnou tahovou sílu do podélné výztuže taženého stojiny, s podmínkou, že hodnota M_Ed,max/z nesmí být překročena. Aplikace Beam naproti tomu předpokládá, že bude přítomna v modelu vzpěra-táhlo nosníku za první vzpěrou. Pokud předpokládáme, že úhel první vzpěry je 45°, první vzpěra skončí ve výše zmíněné vzdálenosti d. Podmínka (M_Ed/z) + ΔF_td ≤ M_Ed,max/z není přímo kontrolována a může se stát, že ve vzdálenosti mírně větší než d od podpory je aplikována větší podélná síla od smyku, než jaká je požadována podle normy.