Rovnováha a nosný prvek

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
V následujícím článku popíšeme možnost nastavení průběžného a ukončeného geometrického typu prutu, nastavení nosného prvku a zatížení v rovnováze.

Ukončený a průběžný prvek

Pro každý prut modelu přípoje je možno v jeho nastavení definovat Geometrický typ jako Průběžný nebo Ukončený

U průběžného prutu se předpokládá, že pokračuje dále k protilehlým uzlům na obou stranách, ve vyšetřovaném uzlu není žádný "připojený" konec a oba konce průběžného prutu lze zatížit.

U ukončeného typu se předpokládá, že končí ve vyšetřovaném uzlu: je zde jeden připojený konec a prut lze zatěžovat pouze na opačné straně ("volný konec", který ve skutečnosti pokračuje dále v rámci globálního modelu konstrukce).

Poznámka: Pokud potřebujete zadat prut, který je na obou koncích ukončen a nepokračuje dále do konstrukce, použijte operaci Vyztužný prvek.

Nosný prvek

Jeden prut přípoje je vždy "nosný" (neboli podepřený) a všechny ostatní jsou "připojené". Nosný prut je v seznamu prvků na scéně podtržen a na "pokračujících" koncích prutu jsou zobrazeny červené čtverečky (jako symbol podpory). Nosný prut může být v případě potřeby libovolně změněn.

Další značky okrajových podmínek najdete v článku o Typu modelu.

Rovnováha zatížení

Vnitřní síly v každém uzlu rámu musí být v rovnováze. Zejména v případě spojitého prutu musíme pečlivě zadat vnitřní síly na všech prutech tak, aby byla v uzlu zachována rovnováha.

V definici Zatížení lze zvolit dva režimy týkající se rovnováhy.

  • Zjednodušený - pro tento režim je nosný prut podepřen (spojitý prut na obou koncích) a zatížení na nosném prutu nelze definovat.
  • Pokročilý (výchozí nastavení) - nosný prut je podepřen pouze na jednom konci, zatížení se zadává na všechny konce prutů a je třeba zachovat rovnováhu sil.

Nastavení lze změnit v horní liště tlačítkem Zatížení v rovnováze.

Ve výchozím nastavení je volba Zatížení v rovnováze zapnuta (od verze 22.0 aplikace IDEA StatiCa, viz Novinky k verzi 22.0). V tomto případě se zobrazí tabulka nevyvážených sil a uživatel je odpovědný za zadání zatížení v rovnováze. Veškeré nevyvážené síly jsou aplikovány do podpory. 

Je důležité si uvědomit, že narušení rovnovážného stavu může vést k chybným a nebezpečným výsledkům. Rovněž použití zjednodušené metody zatížení (s vypnutým Zatížením v rovnováze) nezohledňuje úplný stav najpatosti přípoje a může vést k chybným výsledkům.

Příklad

Rozdíl si ukážeme na následujícím příkladu: 

Na příkladu připojení nosníku (B1) k průběžnému sloupu (B) si nejprve ukážeme vliv deaktivované možnosti Zatížení v rovnováze.

Po dokončení Výpočtu vidíme hromadné výsledky posudků přímo ve 3D scéně. Všechny provedené posudky jsou vyhovující.

Zkopírujeme nyní položku projektu a zapneme možnost Zatížení v rovnováze. Zobrazí se tabulka Nevyvážených síl. Nyní můžeme zadat vnitřní síly na oba dva konce nosného prvku B a zkontrolovat vyváženost styčníku.

Po přepočtení posudků vidíme, že nevyhověly svary a pásnice sloupu. Důvodem je fakt, že jsme nyní vzali do úvahy zatížení prvku B a jeho chování v důsledku tohoto zatížení.

Zjednodušená metoda

Požadavek na rovnováhu je správný, nicméně není nutný při návrhu některých jednoduchých přípojů. Pokud kontrolujeme pouze část spoje (jednoduchého, např. spoj nosníku se sloupem) a nezajímá nás interakce se zatížením na podepřeném prutu, existuje možnost podmínku rovnováhy vypnout. Vždy je však nutné vypnutí pečlivě zvážit.

Záznam webináře

Podívejte se na záznamy našich webinářů, na kterých se mluví o nastavení nosného prvku a rovnováze zatížení. 

Přiložené soubory ke stažení

Související články