Posudky ocelových konstrukcí

Transkript

Navrhování a posudky ocelových konstrukcí
Manuál
Kontakty
5
6
Úvod do posudků
6
Parametry a nastavení
7
Parametry posudků dílce pro EC-ENV
7
Parametry posudků dílce pro EC-EN
8
Steel code check Setup dialogue - EC-EN
12
Member Check
13
Fire resistance
16
Cold formed
17
Plated structural elements
19
Buckling defaults
20
Relative deformation
20
Member check parameters for AISC
20
Member check
20
21
Buckling defaults
21
Cold formed
22
Parametry posudků dílce pro NEN 6770-6771
22
Parametry posudků dílce pro DIN 18800
23
Parametry posudků dílce pro ONORM B 4300
25
Parametry posudků dílce pro ČSN 73 1401
26
Parametry posudků dílce pro BS 5950
27
Parametry posudků dílce pro SIA 263
29
Parametry posudků dílce pro CM 66
30
Parametry relativní deformace
31
Výchozí parametry vzpěru
32
Data prutu o vzpěru
33
Součinitele vzpěru
37
Data dílce
40
Nastavení klopení
41
Data dílce LTB II
43
-2-
Nastavení výztuh
44
Nastavení spojek
45
Příčné výztuhy
46
Zadání příčné výztuhy
46
Nastavení příčné výztuhy
48
Parametry požární odolnosti
49
Obecné parametry požární odolnosti pro EC-ENV
49
Obecné parametry pro posouzení požární odolnosti podle EC-EN
51
Obecné parametry požární odolnosti pro NEN 6072
51
Obecné parametry požární odolnosti pro SIA263
52
Nastavení obecných parametrů požární odolnosti
53
Nastavení parametrů požární odolnosti pro jednotlivý prut
53
54
Parametry izolace
55
Typ zapouzdření
56
Zadání nového typu izolace
56
Provedení posudku
57
Předpoklady posudku
57
Obecný postup posudku
57
Spuštění posouzení únosnosti
59
Spuštění posouzení štíhlosti
60
Spuštění posouzení požární odolnosti
61
Spuštění posouzení relativních deformací
61
Performing scaffolding coupler check
62
Zobrazení výsledků v tabulkové formě
62
Náhled na výsledky posudku
62
Výsledky posudku v dokumentu
63
Posouzení jednotlivého prutu
63
Optimalizace
64
Úvod do optimalizace
64
Principy optimalizace
65
Parametry optimalizace pro válcované průřezy
65
-3-
Kapitola 0
Parametr jednotkový posudek
65
Kriteria pro třídění průřezů
65
Tlačítka pro manuální optimalizaci
65
Tlačítko pro automatickou optimalizaci
66
Parametry optimalizace pro svařované a tlustostěnné průřezy
66
66
66
66
66
Optimalizace prutů
66
Rozdělení a sjednocení průřezů při optimalizaci
67
Za studena tvarované průřezy
69
Za studena tvarované ocelové průřezy
69
Materiál
70
Průřezy
70
Posudky únosnosti
75
Lokální příčné síly
76
Hodnoty nastavení lokálních příčných sil
76
Další data lokálních příčných sil
77
Návrh vaznic
78
Návrh podle EN
79
Návrh podle AISI NAS 2007
79
Průmyslově vyráběné nosníky
80
Design of joists
80
Important notes:
82
-4-
Kontakty
SCIA nv
SCIA Nederland B.V.
Industrieweg 1007
Wassenaarweg 40
3540 Herk-de-Stad
6843 NW ARNHEM
Belgie
Nizozemsko
Nemetschek do Brasil
Nemetschek Scia North America
Rua Dr. Luiz Migliano, 1986 - sala 702 , CEP
7150 Riverwood Drive
SP
21046 Columbia, MD
05711-001 São Paulo
Spojené státy
Brazílie
SCIA France sarl
Nemetschek Scia Swiss Branch Office
Centre d'Affaires, 29 Grand' Rue
Dürenbergstrasse 24
59100 Roubaix
3212 Gurmels
Francie
Švýcarsko
SCIA CZ s.r.o. Brno
SCIA CZ s.r.o. Praha
Slavíčkova 827/1a
Evropská 2591/33d
638 00 Brno
160 00 Praha 6
Česká republika
Česká republika
SCIA SK, s.r.o.
Murgašova 1298/16
010 01 Žilina
Slovensko
Scia Datenservice
Scia Software GmbH
Dresdnerstrasse 68/2/6/9
Technologie Zentrum Dortmund, Emil-Figge-Str. 76-80
1200 Vídeň
44227 Dortmund
Rakousko
Německo
Všechny informace uvedené v tomto dokumentu mohou být změněny bez předchozího upozornění. Žádnou část tohoto
dokumentu není dovoleno reprodukovat, uložit do databáze nebo systému pro načítání ani publikovat, a to v žádné podobě
a žádným způsobem, elektronicky, mechanicky, tiskem, fotografickou cestou, na mikrofilmu ani jinými prostředky bez
předchozího písemného souhlasu vydavatele. Firma Scia nezodpovídá za žádné přímé ani nepřímé škody vzniklé v
důsledku nepřesností v dokumentaci nebo softwaru.
© Copyright 2016 SCIA nv. Všechna práva vyhrazena.
Dokument vytvořen: 27 / 05 / 2016
SCIA Engineer 16.0
-5-
Kapitola 1
Úvod do posudků
Moduly systému Scia Engineer pro posuzování prvků ocelových konstrukcí jsou výkonné programy pro návrh ocelových
konstrukcí. Obsahují posudky napětí a stability ocelových prutů podle různých národních norem. Lze také provádět
interaktivní vyhledávání nejlehčího průřezu, který vyhoví požadavkům příslušné normy a danému zatížení (optimalizace
průřezu).
Jsou podporovány následující národní normy
l
Eurocode 3
l
DIN 18800
l
ONORM 4300
l
NEN 6770-6771
l
AISC - ASD: Allowable Stress Design
l
AISC - LRFD: Load and Resistance Factor Design
l
CM66
l
BS5950
l
SIA263
Více podrobností o použitých národních normách a teoretických základech popisujeme v části Teoretické základy posudků
ocelových konstrukcí v systému Scia Engineer.
Tento manuál popisuje všechny národní normy. Obecné popisy a snímky obrazovek se vztahují k normě EC3. Pokud je
obsluha nebo zadání pro jinou normu odlišné, je pro tuto normu popsán patřičný postup včetně příslušných obrázků.
-6-
Parametry posudků dílce pro EC-ENV
Součinitele spolehlivosti
gama M0
Dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost průřezů třídy 1, 2 nebo 3 (1,1)
Dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost průřezů třídy 4 (1,1)
gama M1
Dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost prutu na vzpěr (1,1)
gama M2
Dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost účinného průřezu v místě děr šroubů (1,25)
Posuvné styčníky
Tyto výchozí typy posuvnosti styčníků budou použity pro všechny pruty kromě těch, pro které je provedeno individuální
nastavení typu posuvnosti. Typ styčníků se používá při výpočtech součinitelů vzpěru.
Je-li zapnuto, dílce jsou posuvné pro vzpěr podél osy Y-Y.
Y-Y
Je-li vypnuto, dílce jsou neposuvné pro vzpěr podél osy Y-Y.
Je-li zapnuto, dílce jsou posuvné pro vzpěr podél osy Z-Z.
Z-Z
Je-li vypnuto, dílce jsou neposuvné pro vzpěr podél osy Z-Z.
Součinitele vzpěrných délek ky, kz
Max poměr k
Vypočítaná hodnota součinitele je omezena a nesmí překročit tuto zadanou hodnotu.
Max. štíhlost
Pokud štíhlost posuzovaného prutu překročí tuto hodnotu, program vytiskne do výstupu upozornění.
V souladu se zadáním
Pokud byla data o vzpěru definována, jsou považována za výsledky výpočtu podle teorie druhého řádu.
2Součinitele vzpěru pro 2. řád
Vše neposuvné
Celá konstrukce je považována za neposuvnou.
Je-li tato volba zaškrtnuta, jsou všechny pruty posuzovány pouze elastickým posudkem a není prováděn posudek
boulení.
jen elast. posudek
Poznámka: Pro EC 3, NEN6770/6771, BS5950, SIA263: posudek jako průřezy třídy 3, je použito Wel a není uvažováno
boulení.
posudek
pevnost
jen
na
Pokud je zaškrtnuto, bude proveden pouze posudek únosnosti. Stabilitní posudek proveden nebude.
-7-
Kapitola 2
ky, kz podle
FEM.10.2.02.
Limit
pro
Je-li tato volba zaškrtnuta, nastavují se součinitele vzpěru ky a kz podle pravidel uvedených v FEM.10.2.02 (The Design of Steel
Static Pallet Racking): V průběhu stabilitního posudku na kombinaci ohybu a osové síly je ky, kz = 1, pokud je jednotkový posudek
počítán z výsledků výpočtu podle teorie druhého řádu.
Tento parametr představuje mezní hodnotu pro posudek kroucení. Tato hodnota je vztažena k jednotkovému posudku na smyk
posudek
od kroucení. Jestliže je hodnota překročena, automaticky se provádí kombinovaný posudek pružného napětí (posudek
kroucení
normálového a smykového napětí) bez ohledu na klasifikaci průřezu.
Postup nastavení základních parametrů posudků dílce
1. Otevřete servis Ocel:
1. pomocí větve stromu Ocel,
2. nebo pomocí příkazu menu Strom > Ocel.
2. Zvolte funkci Nosníky >Nastavení a spusťte ji.
3. Zadejte požadované hodnoty a zvolte příslušné volby.
4. Potvrďte tlačítkem [OK].
Parametry posudků dílce pro EC-EN
DŮLEŽITÉ: Součinitele bezpečnosti lze nastavit v nastavení Národní přílohy.
gama M0
Dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost průřezů bez ohledu na třídu (standardně 1,4)
gama M1
Dílčí součinitel spolehlivosti pro odolnost dílců vůči ztrátě stability stanovený během posudků dílců (1,0)
gama M2
Dílčí součinitel spolehlivosti pro pevnost průřezů v tahu (1,25)
Posudek dílce
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
-8-
Max. štíhlost
Součinitele vzpěru pro 2. řád
V souladu se zadáním Pokud byla data o vzpěru definována, jsou považována za výsledky výpočtu podle teorie
druhého řádu.
Vše neposuvné Celá konstrukce je považována za neposuvnou.
Klopení
Vzpěrné křivky pro klopení
Obecný stav Lze jej použít ve všech případech.
Válcované nebo ekvivalentní svařované průřezy Lze použít pouze na válcované či ekvivalentní svařované
průřezy, ale poskytne lepší výsledky než obecný případ.
Národní dodatek stanoví, zda lze použít druhou volbu či nikoliv.
Více informací naleznete v Teoretickém manuálu.
Metoda pro C1 C2 C3
a) ENV 1993-1-1 Příloha F: Je-li zvoleno ENV 1993-1-1 Příloha F pak se C1, C2, C3 určují podle jmenované
přílohy.
b) ECCS 119/Galea: Je-li zvoleno ECCS119/Galea pak se C1, C2, C3 počítají podle ECCS 119 a tabulky Galea.
c) Lopez, Yong, Serna: Je-li zvoleno Lopez, Yong, Serna pak součinitele C1, C2, C3 počítají podle Lopeze.
Modifikované návrhové pravidlo pro klopení U průřezu
Je-li zvoleno, použije se modifikované pravidlo - více naleznete v teoretickém manuálu.
Aplikovat C1 pro obecné průřezy
Je-li zvoleno pro kterýkoli průřez (mimo I, kruhovou či obdélníkovou trubku) Mcr se spočte jako Mcr = C1 * Mcr0..
Obecná nastavení
Jen elastický posudek
boulení.
Poznámka: Pro EC-EN: posudek jako průřezy třídy 3, je použito Wel a není uvažováno boulení.
Jen posudek na únosnost
Rovinný vzpěr je zohledněn výpočtem podle 2. řádu
Je-li zvoleno, neprování se posudek rovinného vzpěru protože tento jev byl již zohledněn výpočtem podle teorie
druhého řádu.
Poznámka: Aby se jev zohlednil, redukční součinitel se nastaví na 1.
Momenty na sloupech v jednoduché konstrukci
Tato volba automaticky spočte přídavné momenty ve sloupech v místech kloubového připojení nosníků.
Použít posudek lešení pro kruhové trubky a číselné průřezy
Je k dispozici pouze při aktivování funkcionality "Lešení".
Je-li zapnuto, bude dílec posouzen jako prvek lešení s kruhovým průřezem podle EN 12811-1..
Viz teoretický manuál.
Požární odolnost
teplotní křivka
Dostupné parametry teplotní křivky:
křivka ISO 834
-9-
Kapitola 2
externí požární křivka
hydrokarbonová křivka
doutnající oheň.
součinitel přenosu tepla prouděním
Výchozí hodnota 25 W/m2K
- EN 1991-1-2 čl. 3.2.1(2)
emisivita vztažená k požárnímu úseku
Výchozí hodnota 1,0
– EN 1991-1-2 čl. 3.1(6)
emisivita vztažená k povrchu materiálu
Výchozí hodnota 0.70
- EN 1993-1-2 čl. 2.2(2)
opravný součinitel pro nosníky vystavené požáru ze 3 stran
Opravný součinitel pro nespojité rozložení teploty napříč průřezem vystaveným požáru ze tří stran. Výchozí
hodnota 0.70
K1 - EN 1993-1-2:, 4.2.3.3. (7).
polohový faktor toku tepla sáláním
- EN 1991-1-2 čl. 3.1.(6)
typ analýzy
Posudek požární odolnosti lze provést ve třech oblastech:
oblast pevnosti
oblast teploty
oblast časová.
V pevnostní oblasti se odolnost posuzuje po zadaném čase. V teplotní a časové oblasti se teplota materiálu
posuzuje v zadaném čase a porovnává se s kritickou teplotou materiálu.
iterační proces
Kritická teplota materiálu se vypočte pomocí analytických vzorců daných normou nebo iteračním výpočtem.
použít opravný součinitel pro efekt stínu
Opravný součinitel pro efekt stínu má výchozí hodnotu 1,00. Může být vypočten podle postupu daného normou.
ksh- EN 1993-1-2 čl. 4.2.5.1(1), (2)
Za studena tvářené
Lokální ztráta stability a ztráta stability kroucením
Použít charakteristiky efektivního průřezu udané výrobcem
V tomto případě se efektivní průřezové charakteristiky dané výrobcem berou z údajů v knihovně efektivních
průřezů místo toho, aby se počítaly podle EN 1993-1-3.
Iterace výztuh 5.5.3.2(10) a 5.5.3.3(9)
Je-li zvoleno, aplikuje se iterační výpočet pro krajní a mezilehlé výztuhy podle 5.5.3.2(10) a čl. 5.5.3.3(9) z EN
1993-1-3.
Celková iterace průřezu 5.5.2(3)
Je-li zvoleno, aplikuje se iterační výpočet pro celkový průřez podle 5.5.2(3) z EN 1993-1-3.
- 10 -
Ignorovat posudek
Při aktivování této volby není nutno uvažovat lokální únosnost stojiny na příčnou sílu. To nastává například v
situaci, kdy je lokální zatížení nebo podepření aplikováno přes úhelník, který je tak umístěn, že brání zkroucení
stojiny. Viz také 6.1.7.1(3) z EN 1993-1-3.
Délka uložení Ss [mm]
Minimální délka je 10 mm - viz. čl.6.1.7.3(3) ).
Použít korekci Ia v (6.18)
Je-li zapnuto, pro Ia se provede modifikace v případě reakce v koncové podpoře.
Kombinovaná únosnost volné pásnice
Interakce
Pro určení kombinované ohybové a tlakové osové únosnosti dovoluje EN 1993-1-3 čl. 6.2.5 EN 1993-1-3 dvě
možnosti:
a) použít EN 1993-1-1 interakci podle čl. 6.3.3
b) použít alternativu podle EN 1993-1-3 čl. 6.2.5(2)
Únosnost volné pásnice proti ztrátě stability
Limit pro velkou osovou sílu 10.1.4.2(5)
Čl. 10.1.4.2(5) udává „relativně velkou osovou sílu“. V programu je toto kvantifikováno použitím limitní hodnoty.
Lze zadat pouze hodnoty mezi 0 a 1. Výchozí hodnota je 0,1.
Boulení stěn - Nastavení pro lokální ztrátu stability
Lokální ztráta stability
Použít Lambda p,red 4.4(4)
Je- li zvoleno, použije se redukovaná štíhlost podle čl. 4.4(4) z EN 1993- 1- 5 - více informací naleznete v
teoretickém manuálu.
Použít přílohu E.E.1(1)
Je- li zvoleno, redukční součinitel se spočte podle přílohy E z EN 1993- 1- 5 - více informací naleznete v
teoretickém manuálu.
Výchozí hodnoty pro vzpěr
Výchozí parametry vzpěru se použijí vždy, když se zadává nový prutový dílec do projektu. Standardně, nové dílce přebírají
tyto hodnoty. V případě potřeby lze tyto hodnoty později měnit a přiřadit hodnoty jednotlivým dílcům.
Vztahy pro vzpěrný systém
zz
Systémová délka pro vzpěr kolem lokální osy zz (měkká osa). Jedná se obvykle o délku mezi body zavětrovanými
ve směru lokální osy yy.
yz
Systémová délka pro prostorový vzpěr Jedná se o délku mezi zábranami proti kroucení.
lt
Systémová délka pro klopení. Jedná se obvykle o délku mezi body zavětrovanými ve směru yy (délka mezi
příčnými výztuhami).
- 11 -
Kapitola 2
Vzpěrné délky pro výpočet mají vždy tento tvar:
l=L*k
kde
l = efektivní vzpěrná délka pro výpočet
L = systémová délka
k = součinitel k
Vztahy systémů relativních deformací
def y
Systémová délka pro výpočet ve směru lokální osy yy (tvrdá osa).
def z
Systémová délka pro výpočet ve směru lokální osy zz (měkká osa).
Další výchozí hodnoty pro vzpěr
součinitel ky
a) spočítat: Hodnota součinitele je spočtena programem.
b) součinitel: Hodnotu stanoví uživatel.
c) délka: Uživatel zadá přímo vzpěrnou délku.
součinitel kz
analogické k součiniteli kz
Vliv polohy zatížení
Má vliv na posudek klopení. Zohlední destabilizující zatížení v momentovém součiniteli pro klopení.
(viz teoretický manuál).
Destabilizující zatížení jsou taková, která působí nad úrovní středu smyku a mohou se pohybovat do strany spolu
s nosníkem, který ztrácí stabilitu.
Vysvětlen vpočtu součinitelů ky a kz naleznete v teoretickm manulu. Pro dlec proměnn všááýýíííéíýíýášíýýííýéáíéýky nem
součinitel ky ždn vznam. Vlastnosti pro vzpěr se počtaj pomoc kritick Eulerovy sly pro dan dlec (viz teoretick manul). Uživatel
vak může zvolit, že definuje vzpěrnostn poměr pevně a ten se použije pro každ mezilehl bod dlce.
Relativní deformace
Maximální povolená relativní deformace se může nastavit odděleně pro jednotlivé typy prutových dílců.
1) Otevřete servis Ocel:
a) pomocí větve stromu Ocel,
b) nebo pomocí příkazu menu Strom > Ocel.
2) Zvolte funkci Nosníky >Nastavení a spusťte ji.
3) Zadejte požadované hodnoty a zvolte příslušné volby.
4) Potvrďte tlačítkem [OK].
Steel code check Setup dialogue - EC-EN
This chapter provides full explanation of individual parameters from the Steel Setup dialogue.
- 12 -
Member Check
Shear
Use Ay, Az instead of elastic shear
Reference
EN 1993-1-1 article 6.2.6(2),(4)
Description
Setting to use the plastic shear check instead of the elastic shear check.
Application
In case a cross-section has no formula defined for the shear area the elastic shear check is executed instead of
the plastic one.
When this setting is activated, the plastic shear check is executed instead, using the Ay and Az shear areas
defined in the cross-section.
Torsion
Limit for torsion
Reference
EN 1993-1-1 article 6.2.7
Description
Limit value to ignore torsion in combined checks.
Application
In case a member is subject to torsion, but the torsion check remains smaller than the limit set in this field, the
torsion is considered as insignificant and is ignored in the combined checks.
Default sway types
y-y
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.1.3
Description
Setting for the sway type y-y.
Application
The sway type is used for determining the appropriate buckling coefficient ky.
z-z
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.1.3
Description
Setting for the sway type z-z.
Application
The sway type is used for determining the appropriate buckling coefficient kz.
- 13 -
Kapitola 2
Buckling length ratios ky, kz
Max. k ratio
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.1.3
Description
Limit for the buckling ratios for flexural buckling.
Application
Value which serves as a limit for the calculated buckling ratios. The buckling ratios are 'capped' at this value.
Max. slenderness
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.1.3
Description
Limit for the slenderness for flexural buckling.
Application
In case the slenderness for flexural buckling (around either axis) exceeds this limit a warning is shown on the
output.
2nd order buckling ratios
Reference
EN 1993-1-1 article 5.2.2(7)b
Description
Setting for buckling ratios in case of 2nd order analysis.
Application
In case of 2nd order analysis this setting is used to determine the buckling ratios:
- According to input: the buckling ratios are the same as for a linear analysis
- All non-sway: Calculated buckling ratios are recalculated using the non-sway setting
- l = L: The buckling length equals the system length
Lateral torsional buckling curves
Lateral torsional buckling curves
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.2.2, 6.3.2.3
Description
Setting for selecting the lateral torsional buckling curves.
Application
Used in the determination of the reduction factor for lateral torsional buckling.
Method for C1, C2, C3
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.2.2 (2)
Description
Setting for selecting the calculation method of the C1 C2 C3 coefficients.
Application
Used in the determination of Mcr, the elastic critical moment for lateral torsional buckling.
- 14 -
- ENV 1993-1-1 Annex F: A tabulated method where the actual moment diagram is compared to standard
diagrams.
- ECCS 119/Galea: A graphical method which accounts for interaction between transverse loading and end
moments.
- Lopez, Yong, Serna: A closed-form formula for C1 which accounts for the actual moment diagram.
Method for kc
Reference
EN 1993-1-1 article 6.3.2.3 (2)
Description
Setting for selecting the calculation method of the kc correction factor.
Application
Used in the determination of the modified reduction factor for lateral torsional buckling. The kc factor can either
be determined from Table 6.6 or derived from C1 which gives a more exact value.
General settings
Elastic verification
Reference
EN 1993-1-1 article 6.2.1 (5)
Description
Setting for performing the Elastic verification.
Application
When this setting is activated, the Elastic verification is performed always, even for sections which could normally
be checked using plastic resistances.
Verify only section checks
Reference
EN 1993-1-1 article 5.2.2 (7)a
Description
Setting for only verifying the section checks.
Application
When this setting is activated, no individual stability checks for members are executed. This setting is typically
used in case 2nd order effects and imperfections are fully accounted for in the global analysis.
Flexural buckling accounted for by 2nd order calculation
Reference
EN 1993-1-1 article 5.2.2 (7)b
Description
Setting for neglecting flexural buckling checks.
Application
When this setting is activated, flexural buckling is neglected. This setting is typically used in case 2nd order effects
and imperfections for flexural buckling are accounted for in the global analysis but torsional and lateral torsional
buckling still have to be verified.
Moments on columns in simple construction
Reference
Access-Steel SN005a-EN-EU, SCI Publication P365
- 15 -
Kapitola 2
Description
Setting to account for moments on columns in simple (pinned floor beam) construction.
Application
When this setting is activated, additional moments are determined within the columns at the position where
pinned floor beams are connected. The additional moments are caused by the eccentricity of the pinned
connection with respect to the centerline of the column.
Fire resistance
Requirement
Required fire resistance
Reference
EN 1991-1-2 article 2.5
Description
Time during which the member should maintain its load bearing function when exposed to fire.
Application
Used in the final verification of the fire resistance.
Net heat flux
Emissivity related to the fire compartment εf
Reference
EN 1991-1-2 article 3.1(6)
Description
Emissivity related to the fire compartment.
Application
Used in the calculation of the net radiative heat flux component.
Emissivity related to the surface material εm
Reference
EN 1991-1-2 article 3.1(6) and EN 1993-1-2 article 2.2(2)
Description
Emissivity related to the surface material.
Application
Configuration factor φ for radiative heat flux
Reference
EN 1991-1-2 article 3.1(6) and (7)
Description
Configuration factor for the radiative heat flux.
Application
- 16 -
Temperature-time curve
Temperature-time curve
Reference
EN 1991-1-2 article 3.2
Description
Setting to select the nominal temperature-time curve.
Application
Used for determining the gas temperature at a given time.
Coefficient of heat transfer by convection αc
Reference
EN 1991-1-2 article 3.1(3)
Description
Coefficient of heat transfer by convection.
Application
Used in the calculation of the net convective heat flux component.
Structural fire design
Analysis type
Reference
EN 1991-1-2 article 2.5(2) and EN 1993-1-2 article 4.2.1
Description
Analysis type for the verification of the fire resistance.
Application
The verification of the fire resistance can be executed in the resistance domain, the time domain or the
temperature domain.
Use adaptation factor for shadow effect ksh
Reference
EN 1993-1-2 article 4.2.5.1
Description
Setting for taking into account the shadow effect adaptation factor.
Application
Used in the steel temperature development of unprotected internal steelwork.
Cold formed
Local and distorsional buckling
Use manufacturer provided effective section properties
Reference
EN 1993-1-3 article 5.5
Description
Setting to use manufacturer provided effective section properties.
Application
- 17 -
Kapitola 2
When this setting is activated, effective section properties from the manufacturer are taken from the Effective
Section Library instead of calculated by the EN 1993-1-3 calculation methods.
Stiffener iteration
Reference
EN 1993-1-3 article 5.5.3.2(10) and 5.5.3.3(9))
Description
Setting to calculate the stiffeners iteratively during the effective section calculation.
Application
When this setting is activated, an iterative process is used to calculate the effective section of plane elements with
edge and/or intermediate stiffeners.
This setting cannot be used in conjunction with the 'Use lambda,p,red' setting of 'Plated structural elements' due
to the fact that the stiffener iterations require the use of fyb.
Overall cross-section iteration
Reference
EN 1993-1-3 article 5.2.2(3)
Description
Setting to use iterations over the total cross-section during the effective section calculation.
Application
When this setting is activated, the effective section calculation over the total cross-section is done in an iterative
way which uses the effective section of the previous step as starting point for the next iteration.
This setting can only be activated in case also the 'Stiffener iterations' setting is activated.
Local transverse forces
Ignore check
Reference
EN 1993-1-3 article 6.1.7.1(3)
Description
Setting to ignore the Local Transverse Forces check.
Application
When this setting is activated, the Local Transverse Forces check is ignored in the entire project. The check can
for example be ignored in case the local load or support reaction is applied through a cleat that is arranged to
prevent distortion of the web.
Bearing length Ss
Reference
EN 1993-1-3 article 6.1.7.2
Description
Default value for the nominal length of stiff bearing Ss.
Application
Used in the determination of the Local Transverse Forces resistance as the length over which the local load or
support reaction is spread.
Use Ia correction in (6.18)
Reference
Corrections and amendments to EN 1993-1-3, 2010.
- 18 -
Description
Setting to account for a correction of la, the effective bearing length for the relevant category.
Application
Following this reference, using la = 10 mm for the end support reaction force (category 1) results in a very
conservative resistance. A modification is given for case 2 and 3 of Figure 6.9: la = c + Ss .
Combined bending and axial compression
Interaction
Reference
EN 1993-1-3 article 6.2.5
Description
Setting to select the interaction method for combined bending and axial compression.
Application
Using this setting either the standard interaction of EN 1993-1-1 article 6.3.3 can be selected or the alternative
given in EN 1993-1-3 article 6.2.5(2).
Buckling resistance of the free flange
Limit for large axial force
Reference
EN 1993-1-3 article 10.1.4.2(5)
Description
Limit value to distinguish between a large and small axial force.
Application
Within this article the code specifies a method for the buckling length of the free flange in case of a 'relatively large
axial force'. The axial force is considered as 'relatively large' in case the unity check for normal force only exceeds
the limit set in this field.
Plated structural elements
Use λp,red
Reference
EN 1993-1-5 article 4.4(4)
Description
Setting to use the reduced relative plate slenderness.
Application
Using this setting the relative plate slenderness is reduced using the ratio between the maximal design
compressive stress in the element and the yield strength.
Note
This setting cannot be used in conjunction with the 'Stiffener iterations' setting of 'Cold Formed' due to the fact
that the stiffener iterations require the use of fyb.
Use Annex E
Reference
EN 1993-1-5 Annex E article E.1(1)
Description
Setting to use the alternative method for determining the effective section as given in Annex E.
Application
- 19 -
Kapitola 2
Using this setting the alternative method for determining the effective section at stress levels lower than the yield
strength is applied.
Buckling defaults
See Relative deformation parameters
See Relative deformation parameters
Member check parameters for AISC
Member check
Default sway types
These default sway types are used for all members, unless the user changes them in the settings made for particular
members. The sway type is used for calculating the buckling ratios.
Y-Y
If ON, the members are sway for buckling about the Y-Y axis.
If OFF, the members are non-sway for buckling about the Y-Y axis.
Z-Z
If ON, the members are sway for buckling about the Z-Z axis.
If OFF, the members are non-sway for buckling about the Z-Z axis.
Buckling length ratios ky, kz
Max k ratio
The calculated value of k is limited and must not exceed the given value
Max. slenderness
If the slenderness of the checked member exceeds this value, the program prints a warning in the output report.
2nd order buckling ratios
a) According to input: The buckling data are considered in the 2nd order analysis by values as they were defined.
b) All non-sway: The whole structure is considered as non-sway.
General settings
Apply section H2 instead of H1.1 and H1.2
If ON, the program uses the H2 section instead of H1.1 and H1.2.
Apply scaffolding check for CHS and numerical sections
Only available if Scaffolding functionality is set ON.
If ON, the member will be checked according to the EN 12811-1 scaffolding check for tubular members.
See also Theoretical Background manual.
Specification
There are three options:
l
AISC 360-10
l
AISC 360-05
l
AISC ASD 1989 9th Edition & AISC LRFD 2001 3rd Edition
- 20 -
By default the latest code AISC 360-10 is used. For existing projects (based on versioning), the settings in the
project are read and the combo-box is set accordingly.
For more information see the Theoretical background.
See separate topic: Relative deformation parameters
Buckling defaults
The default buckling parameters are used whenever a new aluminium 1D member is input into your project. By default, the
new member takes these default parameters. If required, you may later alter these default values and assign specific values
to the particular member.
Buckling systems relation
zz
System length for buckling around the local zz axis (weak axis). This is usually the length between the points
braced in the direction of the local yy axis.
yz
System length for torsional buckling. This is the length between the restraints for torsion.
lt
System length for lateral-torsional buckling. This is usually the length between the points braced in yy direction (=
length between the lateral restraints).
The buckling lengths for the calculation are always of the following form :
l=L*k
where
l = effective buckling length for calculation
L = system length
k = k factor
Relative deformation systems relation
def y
System length for deformation in the direction of local yy axis (strong axis).
def z
System length for deformation in the direction of local zz axis (weak axis).
Other buckling defaults
ky factor
a) Calculate: The value of the ky factor is calculated by the program.
b) Factor: The user defines the value of the factor.
c) Length: The user inputs the buckling length directly.
kz factor
ditto for kz factor
Influence of load position
- 21 -
Kapitola 2
This field is relevant for lateral-torsional buckling check. It provides for consideration of destabilising loads in
moment factors for LTB.
(See Steel Code Check Theoretical Background, Calculation of moment factors for LTB).
Destabilising loads are loads that act above the level of the beam’s shear centre and are free to move sideways
with the beam as it buckles (and produce a disturbing effect)
For a theoretical explanation about the calculation of buckling ratios ky and kz, see Steel Code Check Theoretical
Background, Calculation of buckling ratios. For a member with variable height, the value of ky ratio has no meaning.
Buckling properties are calculated using the critical Euler force for this member (see Steel Code Check Theoretical
Background, Calculation of critical Euler force for VARH elements). However, the user can choose to define a notcalculated buckling ratio which is used in each intermediate point of the member.
Cold formed
Support conditions
Options fastened to support / unfastened are available - see table C3.4.1-2 in the code.
Bearing length
The user can input the desired value in the input box. The input value cannot be greater than 0.748 inch.
Ignore check
When this option is activated the local resistance of the web to the transverse force does not need to be
considered. This happens for example when in practice the local load or support reaction is applied through a
cleat that is arranged to prevent distortion of the web.
Second order analysis according to Appendix 2
If ON, the provisions according to article 2.1 of Appendix 2 are applied.
For more information see the Theoretical background.
Datum poslední změny: 22/10/2013
Parametry posudků dílce pro NEN 6770-6771
gama M0
Součinitel spolehlivosti
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
- 22 -
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
Pozn.: Pro EC 3, NEN6770/6771, BS5950, SIA263: posudek jako průřezy třídy 3, je použito Wel a není uvažováno
boulení.
posudek
pevnost
jen
na
Výztuhy
klopení jen
Je-li tato volba zaškrtnuta, výztuhy klopení mají vliv pouze na vzpěrnou délku lkip. Hodnota lg se přebírá z dat o vzpěru.
pro I1
m1, m2m,
Je-li tato volba zaškrtnuta, hodnoty momentů My;1;s;d, My;2;s;d a My;mid;s;d se uvažují vzhledem k systémové délce pro vzpěr
mmind
kolem osy yy a hodnoty momentů Mz;1;s;d, Mz;2;s;d a Mz;mid;s;d se uvažují vzhledem k systémové délce pro vzpěr kolem osy zz.
v rovině
Pokud není volba zaškrtnuta, jsou tyto hodnoty uvažovány vzhledem k délce prvku.
vzpěru
Limit
pro
Tento parametr představuje mezní hodnotu pro posudek kroucení. Tato hodnota je vztažena k jednotkovému posudku na smyk od
posudek
kroucení. Jestliže je hodnota překročena, automaticky se provádí kombinovaný posudek pružného napětí (posudek normálového
kroucení
a smykového napětí) bez ohledu na klasifikaci průřezu.
Viz postup popsaný v kapitole: Parametry posudků dílce pro EC-ENV.
Parametry posudků dílce pro DIN 18800
gama M0
Posuvné styčníky
Y-Y
- 23 -
Kapitola 2
Z-Z
Max poměr k
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
boulení.
posudek
jen
na
pevnost
Kritické klopení podle
DIN 18800 – vzorec (19)
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle DIN 18800 (vzorec 19).
EC3 – dodatek F
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle EC3 – dodatek F.
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle Roika, Carla a Lindnera.
Roik Carl Lindner
Tato volba je platná pouze pro symetrické I profily.
Více o výpočtu kritického momentu na klopení viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, DIN 18800.
Posudek na dvojosý ohyb podle
Metoda 1 – vzorec (28)
Je použita metoda 1.
Limit
pro
Tento parametr představuje mezní hodnotu pro posudek kroucení. Tato hodnota je vztažena k jednotkovému posudku na
posudek
smyk od kroucení. Jestliže je hodnota překročena, automaticky se provádí kombinovaný posudek pružného napětí (posudek
kroucení
Pos. jen stability
klopení
při
výpočtu
II.
Je-li tato volba zaškrtnuta, provádí se při stabilitním posudku pouze posouzení stability klopení. Neprovádí se posudek na
vzpěr.
řádem
- 24 -
Pos.
klopení
průřezů
Je-li volba zapnuta, bude prováděn posudek klopení pro obdélníkové a kruhové duté průřezy.
RHS/CHS
Elastický
posudek podle
Je-li tato volba zapnuta, je zahrnuto případné zplastizování popsané v daném článku.
T1, článek 750
Parametry posudků dílce pro ONORM B 4300
gamma M (DIN)
gamma M (ONORM)
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
boulení.
posudek
pevnost
jen
na
- 25 -
Kapitola 2
Kritické klopení podle
DIN 18800 – vzorec (19)
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle DIN 18800 (vzorec 19).
EC3 – dodatek F
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle EC3 – dodatek F.
Výpočet kritického momentu pro klopení (LTB) se provádí podle Roika, Carla a Lindnera.
Roik Carl Lindner
Tato volba je platná pouze pro symetrické I profily.
Více o výpočtu kritického momentu na klopení viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, DIN 18800.
Posudek na dvojosý ohyb podle
Limit
pro
Tento parametr představuje mezní hodnotu pro posudek kroucení. Tato hodnota je vztažena k jednotkovému posudku na
posudek
smyk od kroucení. Jestliže je hodnota překročena, automaticky se provádí kombinovaný posudek pružného napětí (posudek
kroucení
Pos. jen stability
klopení
při
výpočtu
II.
Je-li tato volba zaškrtnuta, provádí se při stabilitním posudku pouze posouzení stability klopení. Neprovádí se posudek na
vzpěr.
řádem
Pos.
klopení
průřezů
Je-li volba zapnuta, bude prováděn posudek klopení pro obdélníkové a kruhové duté průřezy.
RHS/CHS
Elastický
posudek podle
Je-li tato volba zapnuta, je zahrnuto případné zplastizování popsané v daném článku.
T1, článek 750
Pozn.: Základní parametry pro ÖNORM B 4300 jsou shodné s DIN 18800.
Parametry posudků dílce pro ČSN 73 1401
gama M0
gama M1
gama M2
Posuvné styčníky
- 26 -
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
boulení.
posudek
pevnost
jen
na
Parametry posudků dílce pro BS 5950
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
- 27 -
Kapitola 2
Max poměr k
Max. štíhlost
Součinitele vzpěru pro II. řád
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
Pozn.: Pro EC 3, NEN6770/6771, BS5950, SIA263: Posudek jako průřezy třídy 3, je použito Wel a není uvažováno
boulení.
posudek
jen
na
pevnost
Typ výpočtu m, n
m představuje ekvivalentní rovnoměrné rozložení momentu a n představuje ekvivalentní součinitel štíhlosti. Tyto součinitele
jsou nezbytné k provedení posudku na klopení. Určují se následovně:
l
l
Pro prut, u nějž poloha zatížení neleží mezi body, ve kterých je zabráněno klopení, je n=1 a m závisí na poměru
koncových momentů v bodech, kde je zabráněno klopení.
Pro prut, u nějž poloha zatížení leží mezi body, ve kterých je zabráněno klopení, je m=1 a n závisí na poměru koncových
momentů v bodech, kde je zabráněno klopení a na poměru většího momentu k momentu uprostřed rozpětí.
Existují dvě metody, jak řešit klopení:
l
„metoda m“, tj. „metoda ekvivalentního rovnoměrného momentu“ s n=1
l
„metoda n“, tj. „metoda ekvivalentní štíhlosti“ s m=1
V libovolné situaci bude přípustná pouze jedna z metod s uvážením, že použití m=n=1 je vždy konzervativní řešení. Je
možné nastavit, aby program automaticky určil obě hodnoty (podle nich pak bude vybrána metoda m nebo metoda n), aby
byla použita metoda m, nebo aby bylo aplikováno bezpečné řešení s m=n=1.
Limit pro
posudek
kroucení. Jestliže je hodnota překročena, automaticky se provádí kombinovaný posudek pružného napětí (posudek normálového a
kroucení
smykového napětí) bez ohledu na klasifikaci průřezu.
- 28 -
Parametry posudků dílce pro SIA 263
gama M1
gama M2
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
boulení.
posudek
pevnost
jen
na
Limit pro
posudek
kroucení
- 29 -
Kapitola 2
Parametry posudků dílce pro CM 66
Posuvné styčníky
Y-Y
Z-Z
Max poměr k
Max. štíhlost
Vše neposuvné
boulení.
jen elast. posudek
boulení.
posudek
pevnost
Additif 80
jen
na
Je-li tato volba zaškrtnuta, je pro symetrické I-profily a pro obdélníkové trubky proveden posudek podle Additif 80. Ostatní průřezy
jsou posuzovány podle pružných pravidel definovaných v CM66.
Fiktivní
štíhlost
Je-li tato volba zaškrtnuta, je fiktivní štíhlost uvažována pouze pro hodnoty k1x a k1y.
jen
Není-li volba zaškrtnuta, ovlivní fiktivní štíhlost hodnoty kfx, kfy, k1x a k1y.
pro
k1
Limit pro
posudek
kroucení
- 30 -
Parametry relativní deformace
Maximální dovolené relativní deformace lze nastavit samostatně pro jednotlivé typy dílců 1D:
l
obecný dílec,
l
nosník,
l
sloup,
l
štítový sloup,
l
druhotný sloup,
l
krokev,
l
vaznice,
l
zavětrování střechy,
l
zavětrování stěny,
l
opásání,
l
pas vazníku,
l
diagonála vazníku,
l
žebro desky.
Poznámka: Vzhled tohoto dialogu se může u některých národních norem lehce lišit.
Postup nastavení parametrů relativní deformace
2. Zvolte funkci Nosníky > Nastavení a spusťte ji.
3. V dialogu, který se otevře na obrazovce, vyberte záložku Relativní deformace.
- 31 -
Kapitola 2
Výchozí parametry vzpěru
Výchozí hodnoty parametrů vzpěru se použijí vždy při vložení nového hliníkového dílce 1D do projektu. Standardně přebírá
nový dílec tyto výchozí hodnoty. V případě potřeby lze tyto hodnoty dodatečně měnit a konkrétním dílcům mohou být
přiřazeny specifické hodnoty.
Vztahy vzpěrnostních systémů
zz
Systémová délka pro vzpěr kolem lokální osy zz (měkká osa). Je to obvykle vzdálenost mezi body ztužení ve směru lokální osy yy.
Systémová délka prostorových vzpěr. Je to vzdálenost mezi výztuhami zabraňujícími kroucení.
yz
Posudky EC3, DIN18800, ONORM4300, NEN6770, SIA263, AISC-ASD a AISC-LRFD zohledňují vliv prostorového vzpěru.
lt
Systémová délka pro klopení. Je to obvykle vzdálenost mezi body ztuženými ve směru yy (= vzdálenost mezi bočními výztuhami).
Vzpěrné délky mají pro výpočet vždy následující tvar:
l=L*k
kde
l
účinná vzpěrná délka pro výpočet
L
systémová délka
k
součinitel k
Vztahy systémů pro relativní deformace
def y
Systémová délka pro deformace ve směru lokální osy yy (tvrdá osa).
def z
Systémová délka pro deformace ve směru lokální osy zz (měkká osa).
Vypočítat
Hodnotu součinitele ky vypočítá program.
Součinitel
součintel ky
Hodnotu součinitele stanoví uživatel.
Délka
Uživatel zadá vzpěrnou délku přímo.
součintel kz
Totéž pro součinitel kz.
Vliv pozice
Toto pole má význam pro posudky klopení. Umožňuje vzít v úvahu vliv destabilizujících zatížení v součinitelích momentů pro
zatížení
klopení.
- 32 -
(Viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Výpočet součinitelů momentů pro klopení).
Destabilizující zatížení jsou zatížení působící nad úrovní středu smyku nosníku a mohou se volně bočně pohybovat s nosníkem,
když vybočí (a působit rušivé vlivy):
Teoretické vysvětlení výpočtu součinitelů vzpěrných délek ky a kz, viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků,
Výpočet součinitelů vzpěrných délek.
Pro prvky s proměnnou výškou nemá hodnota ky žádný vliv. Parametry vzpěru pro takovéto pruty jsou počítány s použitím
kritické Eulerovy síly (viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Výpočet kritické Eulerovy síly pro pruty
s proměnnou výškou (VARH)). Uživatel však může definovat zadaný součinitel vzpěru, který je použit v každém mezilehlém
uzlu prutu.
Postup nastavení výchozích parametrů vzpěru
1. buď pomocí větve stromu Ocel,
2. nebo pomocí příkazu nabídky Strom > Ocel.
2. Zvolte funkci Nosníky >Nastavení a spusťte ji.
3. V dialogovém okně, které se otevře na obrazovce, vyberte záložku Výchozí parametry vzpěru.
5. Potvrďte tlačítkem OK.
Data prutu o vzpěru
Tato skupina parametrů specifikuje, odkud jsou načítána data dílce týkající se vzpěru.
Jméno
Definuje jméno dat.
Materiál dílce
Informuje o materiálu, pro který jsou data definována.
Koeficient vzpěru ky, kz nebo vzpěrné délky
Určuje, odkud jsou načítána data o vzpěru (viz níže uvedená tabulka).
Součinitele klopení a všechny další
Zvolte, odkud jsou načítána další data o vzpěru a data klopení (viz níže uvedená tabulka).
Data lze načíst ze tří různých zdrojů. Následuje jejich stručný popis.
Ze standardního výpočtu
Koeficienty jsou určeny na základě standardního výpočtu. Program vygeneruje fiktivní zatěžovací stavy a výsledky použije k
výpočtu (odhadu) koeficientů vzpěru. Tyto vypočítané koeficienty nelze považovat za dogma, uživatel je však může
vyhodnotit a rozhodnout, zda hodnoty odpovídají daným podmínkám.
- 33 -
Kapitola 2
Ze stabilitního výpočtu
Koeficienty jsou určeny na základě stabilitního výpočtu, který již musí být předem proveden.
Výchozí hodnota ze správce knihovny
Data jsou načtena ze správce knihovny dat o vzpěru.
Každý nosník (vyrobený z jakéhokoliv materiálu) má sadu vlastností, které lze zobrazit v tabulce vlastností po výběru daného
nosníku. Jednou z vlastností jsou Vzpěrné a relativní délky. Takto můžete ze správce knihovny dat o vzpěru převzít
požadovanou skupinu dat o vzpěru.
Zadání uživatelem
Uživatel ručně zadá všechny požadované koeficienty.
Uživatelské zadání koeficientů ky, kz a vzpěrných délek
yy
Vzpěrnostní systém pro směr okolo osy zz je shodný se systémem pro směr okolo osy yy.
zz
zz
Pro směr okolo osy zz je určen samostatný vzpěrnostní systém.
yy
Vzpěrnostní systém pro směr okolo osy zy je shodný se systémem pro směr okolo osy yy.
zz
yz
Vzpěrnostní systém pro směr okolo osy zy je shodný se systémem pro směr okolo osy zz.
yz
Pro klopení (směr yz) je určen samostatný vzpěrnostní systém.
Součinitele
Vypočítat
Součinitel ky bude vypočítán programem.
Součinitel
součintel ky
Uživatel zadá součinitel ručně.
Délka
Uživatel zadá vzpěrnou délku přímo.
- 34 -
Vypočítat
Součinitel
součintel kz
Délka
Dle Ocel > Nosníky > Nastavení
Ano
Posuvný yy
Ne
Dle Ocel > Nosníky > Nastavení
Ano
Posuvný zz
Ne
Uživatelské zadání dalších parametrů vzpěru a koeficientů LTB
yy
zz
lt
lt
Součinitele
- 35 -
Kapitola 2
Toto pole má význam pro posudky klopení. Umožňuje vzít v úvahu vliv destabilizujících zatížení v součinitelích momentů pro
Vliv pozice
klopení.
zatížení
Destabilizující zatížení jsou zatížení působící nad úrovní středu smyku nosníku a mohou se volně bočně pohybovat s nosníkem,
když vybočí (a působit rušivé vlivy):
Vypočtené
Mcr
Zadání uživatelem
Imperfekce prutu
Dostupné jsou následující možnosti vyplývající z normy:
eo
l
imperfekce prutu podle normy – elastická (imperfekce prutu je vypočítána dle předpisů normy),
l
imperfekce prutu podle normy – plastická (imperfekce prutu je vypočítána dle předpisů normy),
l
imperfekce prutu podle normy – elastická – pouze, je- li vyžadována (imperfekce prutu je vypočítána dle předpisů normy, je- li
vyžadována normálovou silou),
dy
l
imperfekce prutu podle normy – plastická – pouze, je- li vyžadována (imperfekce prutu je vypočítána dle předpisů normy, je- li
vyžadována normálovou silou),
eo
dz
l
bez imperfekce prutu,
l
ruční zadání imperfekce prutu.
Viz výše.
Systémové délky
Dostupné jsou následující možnosti vyplývající z normy:
l
standardní metoda,
l
křížené diagonály (podle DIN),
l
příruba se symetrickým zavětrováním,
l
příruba s mezilehlou příčnou podporou,
l
příruba s vystřídaným zavětrováním,
l
jednoduché ztužení s SBS,
l
křížové ztužení,
l
zavětrování K,
Systémové
délky
- 36 -
l
vodorovné ztužení,
l
nesouvislé křížové zavětrování s vodorovným dílcem.
Jednotlivé volby jsou objasněny v teoretických základech pro posudky ocelových prvků. Viz kapitoly:
(i) Výpočet součinitele vzpěru > výpočet součinitele vzpěru – obecný vzorec;
(ii) Výpočet součinitele vzpěru > výpočet součinitele vzpěru pro křížené diagonály;
(iii) Výpočet součinitele vzpěru > výpočet součinitele vzpěru pro dílce stožáru.
Je-li zaškrtnuta volba X diagonály, součinitel vzpěru se počítá podle normy DIN 18800 Teil 2, Table15 (viz Teoretické základy pro
X
posudky ocelových prvků, Výpočet součinitele vzpěrných délek) za podmínek, že prut splňuje předpoklady uvedené v tomto článku
diagonály
normy.
Varování: Zaškrtnutím této volby nebudou brána v úvahu omezení klopení, definovaná pro členy vzpěrného systému.
Jiný
(Informativní, lze jej změnit pouze ve správci vzpěrných délek.)
Posudek
Je-li volba zaškrtnuta, je na posuzovaných prutech prováděn posudek deplanace. Okrajové podmínky pro posudek deplanace lze
deplanace
nastavit samostatně pro počáteční a koncový bod prutu – volný nebo pevný. Implementace posudku deplanace je popsána v
příručce Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Posudek deplanace.
Postup nastavení vzpěrných dat prvku
2. Spusťte příkaz Pruty >Data stabilitního posudku > Data o vzpěru dílce.
5. Zvolte prvek, u kterého je nutno definovat data.
6. Ukončete příkaz.
Součinitele vzpěru
Obecné koeficienty
ky
Součinitel vzpěru pro vzpěr kolem osy y.
kz
Součinitel vzpěru pro vzpěr kolem osy z.
kyz
Součinitel vzpěru kyz.
Délka na klopení je dána vztahem
klt
lLTB = kLTB * LLTB
- 37 -
Kapitola 2
Teoretické vysvětlení výpočtu součinitelů vzpěru, viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Výpočet součinitelů
vzpěru.
Součinitele vzpěru vztahující se ke konkrétní normě
EC-ENV
k
kw
Odpovídá deplanačním koncovým výztuhám ‘v rovině’ (kolem lokální osy zz).Hodnota se může měnit od 0.5 pro plné zabránění deplanace
po 1.0, kdy není bráněno koncové deplanaci.Hodnota 0.7 se používá pro jeden konec zabráněný a jeden volný.
Odpovídá koncové deplanaci (EC3, Příloha F). Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanace, kw se bere rovno
1.0. Tuto hodnotu ovlivňuje přítomnost čelní desky.
Poznámka: EC3 neřeší problém klopení. Posudek klopení prováděný v Scia Engineer
využívá obecné vzorce definované pro vzpěr. Tyto vzorce však nejsou aplikovatelné na Uprůřezy. Proto, pokud je proveden posudek na klopení pro U-průřez, jeho výsledky mohou
být zcela zavádějící. Za žádných okolností je nelze prezentovat jako výsledky posudku na
klopení. Pokud potřebuje uživatel provést posouzení klopení U- průřezu, musí si takový
posudek vypracovat samostatně mimo program Scia Engineer. Bližší informace viz
Teoretické základy.
EC-EN
k
kw
Odpovídá koncové deplanaci (EC3, Příloha F). Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanace, kw se bere rovno
1.0. Tuto hodnotu ovlivňuje přítomnost čelní desky.
Poznámka: EC3 neřeší problém klopení. Posudek klopení prováděný v Scia Engineer
posudek vypracovat samostatně mimo program Scia Engineer. Bližší informace viz
Teoretické základy.
- 38 -
ČSN 73 1401
kapM (kappa
Je-li zadána nenulová hodnota a zároveň je pro Kapa 1 a Kapa 2 nastavena nula, provádí se výpočet štíhlosti pro klopení podle
M)
přílohy H6 normy.
kp1 (kappa 1)
Je-li zadána nenulová hodnota zároveň s nenulovou hodnotou Kapa 2, provádí se výpočet štíhlosti pro klopení podle přílohy H2.
kp2 (kappa 2)
Je-li zadána nenulová hodnota zároveň s nenulovou hodnotou Kapa 1, provádí se výpočet štíhlosti pro klopení podle přílohy H2.
Přímé zadání hodnoty štíhlosti pro klopení.Je-li zadána nenulová hodnota, bere se vždy tato zadaná hodnota štíhlosti pro
lamlt (lambda
klopení.
lt)
UPOZORNĚNÍ:Pro U-průřezy MUSÍ být tento parametr VŽDY zadán (viz. pozn. níže).
Důležitá poznámka: Pokud není parametr lambda lt zadán, dává posudek klopení pro
U-průřezy nesprávné a zavádějící hodnoty.
NEN 6700-3771
Pro normy NEN 6770 / 6771, lze hodnoty Fy;tot;s;d a Fz;tot;s;d upravit pomocí tzv. "aanpendelende belasting" dle
Fy; tot; s; d and Fz; tot;
s; d
následujícího vztahu:
F; tot; s; d = Nc; s; d + Nc; s; d × A + B
Součinitel A a hodnotu B lze zadat.
k1
Délka l1 je dána vztahem lkip = lLTB * k1
kg
Délka lg je dána vztahem lg = lLTB * kg
DIN 18800
Beta
Odpovídá deplanačním koncovým výztuhám ‘v rovině’ (kolem lokální osy zz).Hodnota se může měnit od 0.5 pro plné zabránění
z
deplanace po 1.0, kdy není bráněno koncové deplanaci.Hodnota 0.7 se používá pro jeden konec zabráněný a jeden volný.
Beta
Odpovídá koncové deplanaci. Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanace, kw se bere rovno 1.0. Tuto
0
hodnotu ovlivňuje přítomnost čelní desky.
ONORM B 4300
Beta
Odpovídá deplanačním koncovým výztuhám ‘v rovině’ (kolem lokální osy zz).Hodnota se může měnit od 0.5 pro plné zabránění
z
deplanace po 1.0, kdy není bráněno koncové deplanaci.Hodnota 0.7 se používá pro jeden konec zabráněný a jeden volný.
Beta
Odpovídá koncové deplanaci. Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanace, kw se bere rovno 1.0. Tuto
0
hodnotu ovlivňuje přítomnost čelní desky.
- 39 -
Kapitola 2
CM 66
Délka na klopení je dána vztahem lLTB = kLTB * LLTB.
kLTB
Tato délka odpovídá délce l0 z CM66:délka mezi místy, kde je zabráněno klopení.
Délka je dána vztahem l = lLTB * k.
k1
l je v CM66 definováno jako vzpěrná délka tlačené části, u které se předpokládá, že bude izolována od prvku.
SIA 263
k
kw
Odpovídá koncové deplanaci. Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanaci, kw se bere rovno 1,0. Tuto hodnotu
ovlivňuje přítomnost čelní desky.
Poznámka: Norma neřeší problém klopení. Posudek klopení prováděný v Scia Engineer
posudek vypracovat samostatně mimo program Scia Engineer.
BS 5950
k
kw
Odpovídá deplanačním koncovým výztuhám ‘v rovině’ (kolem lokální osy zz).Hodnota se může měnit od 0,5 pro plné zabránění deplanace
po 1,0, kdy není bráněno koncové deplanaci.Hodnota 0,7 se používá pro jeden konec zabráněný a jeden volný.
Odpovídá koncové deplanaci. Nejsou-li učiněna speciální opatření pro zabránění koncové deplanaci, kw se bere rovno 1,0. Tuto hodnotu
ovlivňuje přítomnost čelní desky.
Data dílce
Uživatel může definovat parametry pro každý dílec v konstrukci samostatně. Takto zadané parametry se nazývají „data
dílce".
Název
Klasifikace průřezu
Jen elastický posudek
Jen posudek na
únosnost
Křivky pro klopení 6.3.2
Definuje jméno dat dílce.
Tato položka umožňuje zvolit, zda bude klasifikace průřezu prováděna automaticky programem nebo podle
uživatele.
Pokud je zapnuto, bude proveden pouze elastický posudek.
Pokud je zapnuto, bude proveden pouze posudek únosnosti.
Nastavení parametrů pro klopení lze provést odděleně pro jednotlivé dílce.
- 40 -
Pole
Tato skupina položek umožňuje zadání intervalu, na kterém budou platit nastavená data.
Pozice
Interval lze definovat v relativních nebo absolutních souřadnicích.
Od začátku
Definuje vzdálenost od začátku dílce, od kterého jsou platná data dílce.
Od konce
Definuje vzdálenost od konce dílce, od kterého končí platnost dat dílce.
Postup nastavení dat ocelového dílce
1. 1. pomocí větve stromu Ocel,
2. Spusťte příkaz Nosníky > Data ocelového dílce.
5. Zvolte dílec, u kterého je nutno definovat data.
Nastavení klopení
Výztuhy na klopení jsou podpory, které brání klopení (LTB) na horní nebo spodní pásnici nosníku. Horní strana je
definována kladnou lokální z-etovou osou průřezu. To znamená, že pro kladný moment (působí tlak na horní straně) je
délka pro klopení (a odpovídající součinitelé momentů - viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Výpočet
součinitelů momentů pro klopení) počítána podle polohy výztuh na horní straně. Spodní strana je definována zápornou
lokální z-etovou osou průřezu. To znamená, že pro záporný moment My (působí tlak na spodní straně) je délka pro klopení
(a odpovídající součinitelé momentů - viz Teoretické základy pro posudky ocelových prvků, Výpočet součinitelů momentů
pro klopení) počítána podle polohy výztuh na spodní straně. Pokud nejsou zadány žádné výztuhy na klopení, jsou použity
hodnoty uvedené v dialogu Data o vzpěru.
Pokud je to požadováno, lze zadat polohu bodů, ve kterých je zabráněno klopení.
Název
Definuje jméno výztuhy.
Určuje polohu ve směru Z, tj. horní nebo spodní stranu.
Pozn. pro normy IBC, AISC ASD a americkou LRFD:
Pozice
z
„Dvojité zábrany pro klopení“ se zadávají jako zábrany klopení s polohou nastavenou na „oba“. Tato volba je dostupná pouze pro
následující normy:
- IBC
- 41 -
Kapitola 2
- AISC ASD
- Amerika (LRFD)
Dvojitá zábrana proti klopení značí, že jak horní, tak spodní pásnice je držena. Takové místo se bere jako držené i pro vzpěr kolem
měkké osy a pro ztrátu stability kroucením.
Proto se při posudku podle uvedených norem (IBC, AISC ASD, Amerika (LRFD)) a nastavení polohy zábran na „oba“ provedou
následující změny:
- vzpěrnostní součinitel kz se nastaví na 1,0
- systémová délka Lz se načte mezi zábranami proti klopení s polohou „oba“ a konci dílce
- součinitel kyz se nastaví na 1,0
- systémová délka Lyz se načte mezi zábranami proti klopení s polohou „oba“ a konci dílce
Geometrie
Definuje pozici výztuhy.
Pozice x
Pokud se použije více než jeden svar, určuje tato hodnota pozici prvního svaru.
Stanovení
souřadnic
Pozici lze vložit v relativních nebo absolutních souřadnicích.
Definuje počet výztuh.
Počet
Toto číslo zahrnuje výztuhu na začátku a na konci stanoveného intervalu. Pokud není výztuha „na začátku" či „na konci" zahrnuta,
pak je skutečný počet definovaných výztuh nižší (o jednu či dvě) než zde definovaná hodnota.
Je-li zvoleno, výztuhy budou umístěny pravidelně po celé délce prutu.
Pravidelně
Není-li zvoleno, bude vzdálenost mezi sousedními výztuhami stanovena prostřednictvím následujícího parametru (Delta x).
Delta x
Tato hodnota stanovuje vzdálenost mezi sousedními výztuhami.
Je-li zvoleno, je definována první výztuha.
Na začátku
Není-li zvoleno, první výztuha není zahrnuta.
Je-li zvoleno, je definována poslední výztuha.
Na konci
Není-li zvoleno, poslední výztuha není zahrnuta.
Postup nastavení dat klopení
2. Spusťte příkaz Pruty >Data stabilitního posudku > Výztuhy na klopení.
- 42 -
Data dílce LTB II
Tyto parametry se používají pro výpočet klopení druhým řádem.
Jméno
Definuje jméno dat.
Výpočet
druhým
Má-li být proveden výpočet druhým řádem, musí být tato volba zapnuta.Jinak nebude výpočet druhým řádem proveden.
řádem
Problém vlastních čísel (Mcr) (= výpočet Mcr pro LTB)
Typ výpočtu
Výpočet druhým řádem – obecný (=druhý řád, včetně výpočtu deplanace) (platný pro EC3-ENV, EC3-EN, DIN, ONORM, NEN,
SIA)
Dodatečné okrajové podmínky pro Cw (deplanační pružina).
Cw i
Podmínky deplanace na konce i (začátek dílce).
Dodatečné okrajové podmínky pro Cw (deplanační pružina).
Cw j
Podmínky deplanace na konci j (konec dílce).
Dodatečné okrajové podmínky pro Ct (=zkrutná pružina).
Ct i
Podmínky kroucení na konci i (začátek dílce).
Dodatečné okrajové podmínky pro Ct (=zkrutná pružina).
Ct j
Podmínky kroucení na konci j (konec dílce).
Je-li zvolen ‘Výpočet druhým řádem – obecný’ , jsou lokální imperfekce pro v0 a w0 zadávány uživatelem.
Výchozí hodnoty:
- v0 - imperfekce (ve směru lokálního y) [m] = 0,0
v0
- w0 - imperfekce (ve směru lokálního z) [m] = 0,0
Je-li zvoleno 'Výpočet druhým řádem – podle normy - elastický posudek', nebo 'Výpočet druhým řádem – podle normy - plastický
posudek', bude imperfekce v0 vypočítána dle předpisů normy.Hodnota pro w0=0,0.
Hodnota v0=e0/2.
w0
Viz výše.
Připojený prut
Připojené
pruty
Pro zohlednění zatížení a tuhosti připojených prutů zatrhněte tuto volbu.
Bod
Pozice výztuhy z(Cy) nebo y(Cz) závisí na bodu působení připojeného prutu.Může být buď horní, nebo dolní.Pozice je zohledněna
působení
pouze v případě pružných výztuh.
Typ výztuhy
Možné jsou dva typy:pevné výztuhy a pružné výztuhy.
c
Je-li zvolena pružná výztuha, zadává hodnotu tuhosti uživatel.
- 43 -
Kapitola 2
Postup nastavení dat dílce LTBII
2. Spusťte příkaz Pruty >Data stabilitního posudku > Data dílce LTBII.
Nastavení výztuh
Výztuhy stojiny zabraňují boulení, které může být výsledkem chybného návrhu pro vysoké a štíhlé průřezy (stojiny).
Jméno
Definuje jméno výztuhy (skupiny výztuh).
Výztuha
Materiál
Určuje materiál výztuhy.
Tloušťka
Určuje tloušťku výztuhy.
Zmenšit
Stávající velikost výztuhy lze zmenšit o určitou hodnotu (např. milimetr) z jejích obou stran, aby hladce zapadla mezi pásnice.
Geometrie
Pozice x
Určuje x-ovou (podélnou) souřadnici první výztuhy.
Zadání souřadnice
Definuje souřadný systém, ve kterém je zadána Pozice x.
Opakování
Určuje počet opakování výztuhy.
Pravidelně
Nastavuje rovnoměrné rozmístění výztuh se stejnými vzdálenostmi mezi dvěma sousedními výztuhami.
Definuje vzdálenost mezi jednotlivými výztuhami.
Delta x
Tato položka je dostupná pouze při volbě Opakování větší než 1.
Na začátku
Určuje, zda bude použita první výztuha na začátku prutu.
Na konci
Určuje, zda bude použita poslední výztuha na konci prutu.
Pozn.: Výztuhy jsou k dispozici pro následující normy: EC-ENV, EC-EN, DIN, ONORM,
NEN, AISC ASD, AISC LRFD, CM66, BS 1990, SIA 263, IS. Nejsou k dispozici pro ČSN,
STN, BS2000.
Postup nastavení výztuh
- 44 -
2. Spusťte příkaz Pruty >Data stabilitního posudku > Výztuhy.
Nastavení spojek
Pro členěné prvky se musí zadat parametry spojek spojujících jednotlivé průřezy prutu.
Počet polí
Specifikuje počet spojek na prutu.
Vzdálenost od počátku
Definuje vzdálenost první spojky od počátečního bodu prutu.
Vzdál. od konce
Definuje vzdálenost poslední spojky od koncového bodu prutu.
Šířky spojky
Definuje šířku spojek.
Tloušťka
Definuje tloušťku spojek.
Na začátku
Určuje, zda bude použita první spojka.
Na konci
Určuje, zda bude použita poslední spojka.
Poznámka: Spojky jsou k dispozici pro normy, které obsahují posudky tlačených členěných
prutů: EC-ENV, NEN6770/6771, DIN 18800 a české normy. Spojky nejsou k dispozici pro
EC- EN. Více informací naleznete v kapitole Tlačené členěné pruty relevantní normy
v příručce Teoretické základy pro posudky ocelových prvků.
Postup pro zadání spojek
2. Spusťte příkaz Spojky.
3. Zadejte požadované hodnoty a vyberte příslušné volby.
5. Vyberte pruty, pro které mají být nastavené parametry použity.
6. Zavřete funkci.
7. Podél vybraných prutů budou zobrazeny jednotlivé spojky. Spojky zůstanou vybrány.
8. V případě potřeby výběr zrušte.
- 45 -
Kapitola 2
Poznámka: Tato skupina parametrů je dostupná pouze pro posudky podle ČSN, EC3,
NEN6770/6771 a DIN 18800.
Příčné výztuhy
Zadání příčné výztuhy
Jméno
Jméno příčné výztuhy.
I moment
Moment setrvačnosti na délku.
K1 +
Součinitel K1 pro kladnou polohu.
K2 +
Součinitel K2 pro kladnou polohu.
K1 -
Součinitel K1 pro zápornou polohu.
K2 -
Součinitel K2 pro zápornou polohu.
Geometrie
A
Rozměr A: viz obrázek níže.
B
Rozměr B: viz obrázek níže.
C
Rozměr C: viz obrázek níže.
D
Rozměr D: viz obrázek níže.
Tloušťka
Tloušťka plechu.
Tato hodnota se používá POUZE pro posudky konstrukce spřažených prutů. V posudcích běžných ocelových konstrukcí se
nepoužívá.
Nominální
tloušťka
„Nominální tloušťka" je „naměřená tloušťka", zatímco „Tloušťka" je „stávající tloušťka" profilované mostovky.
„Nominální tloušťka" se používá pro posudek podélného smyku při výpočtu přínosu profilovaného ocelového plechu podle čl.
6.6.6.4 a 9.7.4 EN 1994-1-1.
- 46 -
- 47 -
Kapitola 2
Postup pro zadání nové příčné výztuhy
1. Otevřete správce databáze pro Příčné výztuhy:
1. pomocí větve stromu Knihovny > Příčné výztuhy,
2. nebo pomocí příkazu menu Knihovny > Příčné výztuhy.
2. Pro vytvoření nové příčné výztuhy klikněte na tlačítko [Nový].
3. Do seznamu definovaných příčných výztuh bude přidána nová příčná výztuha.
4. Pro editaci jejich vlastností klikněte na tlačítko [Opravit]..
5. Zadejte parametry.
7. Ukončete správce databáze.
Poznámka: Nová příčná výztuha se zadává pomocí programového nástroje, který se
jmenuje Správce databáze. Tento správce může být použit nejen pro zadání nové příčné
výztuhy, ale také pro editaci existující výztuhy, pro odstranění nepotřebné výztuhy a dále
pro ostatní operace související se správou databáze příčných výztuh.
Pro zadání příčné výztuhy do konstrukce musí být kromě vlastní definice výztuhy provedeno také další nastavení výztuhy.
Nastavení příčné výztuhy
Příčná výztuha je úplně definována pomocí:
l
základních geometrických parametrů,
l
nastavení polohy v modelu.
Nastavení příčné výztuhy jsou:
Jméno
Jméno sady nastavení příčné výztuhy.
Knihovna výztuh
Typ zadávané příčné výztuhy.
Hodnota koeficientu k závisí na počtu příčných výztuh:
k
k = 2 pro 1 nebo 2 příčné výztuhy,
k = 4 pro 3 a více výztuh.
Poloha výztuhy může být buď kladná, nebo záporná.
Pozice výztuhy
Kladná znamená, že příčná výztuha je postavena tak, že šířka je větší na horní straně.
Záporná znamená, že příčná výztuha je postavena tak, že šířka je větší na spodní straně.
Pozice šroubu
Šrouby mohou být umístěny buď na horní straně, nebo na spodní straně příčné výztuhy.
Šrouby mohou být:
Rozteč šroubů
v každém žebru (tj. „br“),
- 48 -
v každém druhém žebru (tj. „2br“),
Vzdálenost rámů
Vzdálenost rámů (tj. rozpětí příčných vazeb).
Délka příčné výztuhy
Délka příčné vazby.
Geometrie
Pozice x1
Hodnota x1 specifikuje počáteční bod příčné výztuhy na prutu.
Pozice x2
Hodnota x2 určuje koncový bod příčné výztuhy na prutu.
Zadání souřadnice
Definuje souřadný systém, ve kterém je zadána Pozice x.
Počátek
Definuje počátek, od kterého se měří pozice x.
Postup nastavení příčných výztuh
2. Spusťte příkaz Pruty >Data stabilitního posudku > Příčné výztuhy.
Pozn.: Příčné výztuhy nejsou k dispozici pro normy, které nemají Mcr: AISC-ASD, korejské
standardy a GBJ 17-88.
Pozn.: Více informací naleznete v kapitole Použití příčných výztuh v příručce Teoretické
základy pro posudky ocelových prvků.
Parametry požární odolnosti
Obecné parametry požární odolnosti pro EC-ENV
Obecné parametry definují během posudku požární odolnosti prutu použitý postup a ovlivňují i další parametry, které se
vztahují ke konkrétní normě:
Dostupné teplotní křivky jsou:
teplotní křivka
l
křivka ISO 834
- 49 -
Kapitola 2
l
l
křivka uhlovodíku
l
doutnající oheň.
Výchozí hodnota je 25 W/m˛K
součinitel toku tepla
prouděním
ENV 1991-2-2 čl. 4.1. (8)
Výchozí hodnota je 0,8.
emisivita vztažená na úsek
požáru
ENV 1991-2-2 čl. 4.2.1.(3)
emisivita vztažená na povrch
materiálu
- ENV 1991-2-2 čl. 4.2.1.(3)
opravný součinitel pro
Upravující součinitel pro nerovnoměrné rozložení tepla kolem průřezu exponovanému ze tří stran. Výchozí
nosník exponovaný ze 3
hodnota je = 0,70.
stran
K1 - ENV 1993-1-2: čl. 4.2.3.3. (8)
Tato hodnota je opravný součinitel, který zohledňuje množství efektů, včetně rozdílu v napětí při porušení.
Hodnota je empirická.
opravný součinitel pro sloupy
Výchozí hodnota = 1,2
a nosníky
ENV 1993-1-2, čl. 4.2.3.2. (1).
ENV 1993-1-2, čl. 4.2.3.3. (5).
součinitel čistého toku tepla
(část proudění)
- ENV 1991-2-2 čl. 4.2.1.(2)
(část vyzařování)
- ENV 1991-2-2 čl. 4.2.1.(2)
součinitel konfigurace pro
tok tepla vyzařováním
- ENV 1991-2-2 čl. 4.1.(4)
Posudek požární odolnosti lze provádět ve třech oblastech:
typ výpočtu
l
oblast odolnosti,
l
teplotní oblast,
l
časová oblast.
V oblasti odolnosti je posuzována odolnost po určité době působení. V oblasti teplotní / časové se po určité
době působení požáru posuzuje teplota materiálu vzhledem ke kritické teplotě materiálu.
iterační proces
model fire engineering
Kritická teplota materiálu se počítá pomocí analytických vzorců dle normy nebo iteračním postupem.
Posuzování požární odolnosti se provádí podle posudků definovaných v ENV 1993-1-2:1995 nebo pomocí
posudků, které jsou definovány v 'ECCS N° 111 - Model Code on Fire Engineering'.
Dílčí součinitel bezpečnosti pro požární situace, výchozí hodnota je 1,0.
součinitel bezpečnosti pro
požární situace
- ENV 1993-1-2 čl. 2.3.(1), (2), (3)
- 50 -
Obecné parametry pro posouzení požární odolnosti podle EC-EN
Obecné parametry určují aplikované postupy a stanoví hodnoty normou definovaných parametrů, které se požívají při
posuzování nosníků z hlediska jejich požární odolnosti.
Dostupné parametry teplotní křivky:
teplotní křivka
l
křivka ISO 834
l
l
hydrokarbonová křivka
l
doutnající oheň.
Výchozí hodnota je 25 W/m2K
součinitel přenosu tepla
prouděním
- EN 1991-1-2 čl. 3.2.1(2)
emisivita vztažená k požárnímu
úseku
– EN 1991-1-2 čl. 3.1(6)
Výchozí hodnota 0.70
emisivita vztažená k povrchu
materiálu
- EN 1993-1-2 čl. 2.2(2)
Opravný součinitel pro nespojité rozložení teploty napříč průřezem vystaveným požáru ze tří stran. Výchozí
opravný součinitel pro nosníky
hodnota 0.70
vystavené požáru ze 3 stran
K1 - EN 1993-1-2:, 4.2.3.3. (7).
polohový faktor toku tepla sáláním
- EN 1991-1-2 čl. 3.1.(6)
Posudek požární odolnosti lze provést ve třech oblastech:
typ analýzy
l
oblast pevnosti
l
oblast teploty
l
oblast časová.
V pevnostní oblasti se odolnost posuzuje po zadaném čase. V teplotní a časové oblasti se teplota materiálu
posuzuje v zadaném čase a porovnává se s kritickou teplotou materiálu.
iterační proces
Kritická teplota materiálu se vypočte pomocí analytických vzorců daných normou nebo iteračním výpočtem.
Dílčí součinitel bezpečnosti pro případ požáru, výchozí hodnota je 1,0.
součinitel bezpečnosti pro případ
požáru
- EN 1993-1-2 čl. 2.3(1), (2)
Opravný součinitel pro efekt stínu má výchozí hodnotu 1,00. Může být vypočten podle postupu daného
použít opravný součinitel pro
normou.
efekt stínu
ksh- EN 1993-1-2 čl. 4.2.5.1(1), (2)
Obecné parametry požární odolnosti pro NEN 6072
- 51 -
Kapitola 2
l
teplotní křivka
křivka ISO 834,
l
externí požární křivka,
l
křivka uhlovodíku,
l
doutnající oheň.
opravný součinitel pro nosník
Upravující součinitel pro nerovnoměrné rozložení tepla kolem průřezu exponovanému ze tří stran.
exponovaný ze 3 stran
Výchozí hodnota je = 0.70.
Tato hodnota je opravný součinitel, který zohledňuje množství efektů, včetně rozdílu v napětí při
opravný součinitel pro sloupy a nosníky
porušení. Hodnota je empirická.
Výchozí hodnota = 1.2.
typ výpočtu
l
oblast odolnosti,
l
teplotní oblast,
l
časová oblast.
V oblasti odolnosti je posuzována odolnost po určité době působení.
V oblasti teplotní nebo časové se po určité době působení požáru posuzuje teplota materiálu
vzhledem ke kritické teplotě materiálu.
iterační proces
součinitel bezpečnosti pro požární
Dílčí součinitel bezpečnosti pro požární situace.
situace
Výchozí hodnota je 1.0.
Obecné parametry požární odolnosti pro SIA263
teplotní křivka
součinitel toku tepla
prouděním
emisivita vztažená na úsek
požáru
emisivita vztažená na
povrch materiálu
nosník exponovaný ze 3
stran
l
křivka ISO 834
l
l
křivka uhlovodíku
l
doutnající oheň.
Výchozí hodnota je 25 W/m˛K.
Upravující součinitel pro nerovnoměrné rozložení tepla kolem průřezu exponovanému ze tří stran. Výchozí
hodnota je = 0.70.
Tato hodnota je opravný součinitel, který zohledňuje množství efektů, včetně rozdílu v napětí při porušení.
sloupy a nosníky
Hodnota je empirická.
- 52 -
Výchozí hodnota = 1.2
Viz ENV 1993-1-2:1995, 4.2.3.2. (1).
(část proudění)
(část vyzařování)
součinitel konfigurace pro
tok tepla vyzařováním
typ výpočtu
l
oblast odolnosti,
l
teplotní oblast,
l
časová oblast.
V oblasti odolnosti je posuzována odolnost po určité době působení. V oblasti teplotní / časové se po určité
době působení požáru posuzuje teplota materiálu vzhledem ke kritické teplotě materiálu.
iterační proces
součinitel bezpečnosti pro
požární situace
Dílčí součinitel bezpečnosti pro požární situace, výchozí hodnota je 1.0.
Nastavení obecných parametrů požární odolnosti
Postup pro nastavení parametrů požární odolnosti
2. Spusťte příkaz Nastavení.
3. V dialogu, který se objeví na obrazovce, zvolte kartu Nastavení požární odolnosti.
Pro každý prvek může uživatel zadat skutečné parametry požární odolnosti, které se vztahují ke konkrétnímu prvku.
Postup pro nastavení parametrů požární odolnosti jednotlivého prutu
2. Spusťte příkaz Požární odolnost.
- 53 -
Kapitola 2
5. Vyberte pruty, na které mají být nastavené parametry zadány.
7. Vybraným prutům bude připojena specielní značka, která vypovídá o tom, že danému prutu byla zadána data. Značky
(data dílce) zůstanou vybrány.
Pro každý prvek může uživatel zadat skutečné parametry požární odolnosti, které se vztahují ke konkrétnímu prvku.
Postup pro nastavení parametrů požární odolnosti jednotlivého prutu
2. Spusťte příkaz Požární odolnost.
5. Vyberte pruty, na které mají být nastavené parametry zadány.
7. Vybraným prutům bude připojena specielní značka, která vypovídá o tom, že danému prutu byla zadána data. Značky
(data dílce) zůstanou vybrány.
- 54 -
Parametry izolace
Pokud je určitý prvek v konstrukci chráněn určitým typem izolace, může uživatel nastavit parametry takové izolace.
Možné typy jsou:
Typ
zapouzdření
duté zapouzdření,
obrysové zapouzdření (viz obrázek níže).
Izolace může být:
ochrana obložením,
Typ izolace
ochrana nástřikem,
bobtnající povlak.
Jednotková
hmotnost
Tepelná
vodivost
Specifické
teplo
Specifické teplo izolační vrstvy.
Defaultní
Každá izolace může být použita v konstrukci vícenásobně. Pokaždé ji lze zadat s jinou tloušťkou. Tento parametr definuje výchozí
tloušťka
tloušťku. Tloušťku pro jednotlivé zadání lze upravit v dialogu pro Parametry požární odolnosti prvků.
Kd,ef
Koeficient přestupu tepla pro bobtnající povlak.
- 55 -
Kapitola 2
Typ zapouzdření
duté zapouzdření
obrysové zapouzdření
Zadání nového typu izolace
Postup pro zadání nového typu izolace
1. Otevřete správce databáze pro Izolace:
1. pomocí větve stromu Knihovny > Izolace,
2. nebo pomocí příkazu menu Knihovny > Izolace.
2. Pro vytvoření nového typu izolace klikněte na tlačítko [Nový].
3. Do seznamu definovaných izolací bude přidán nový typ izolace.
4. Pro editaci jejich vlastností klikněte na tlačítko [Opravit]..
5. Zadejte parametry.
7. Ukončete správce databáze.
Nová izolace se zadává pomocí programového nástroje, který se jmenuje Správce
databáze. Tento správce může být použit nejen pro zadání nového typu izolace, ale také
pro editaci existující izolace, pro odstranění nepotřebné izolace a dále pro ostatní operace
související se správou databáze izolací.
- 56 -
Provedení posudku
Provedení posudku
Předpoklady posudku
Před samotným spuštěním posuzování musí být splněny některé podmínky.
1. Musí být správně zadán model počítané konstrukce.
2. Musí být stanoveny okrajové podmínky a zatížení zohledňující skutečné podmínky působení konstrukce.
3. Model analyzované konstrukce musí být spočítán, to znamená, že musí být známy vnitřní síly a deformace.
VAROVÁNÍ: Je- li během posuzování obecného průřezu nutno zohlednit kroucení, pak
MUSÍ být charakteristiky průřezu spočítány prostřednictvím analýzy FEM. V opačném
případě se ve výstupu programu objeví varování, že kroucení nebylo zohledněno.
Obecný postup posudku
Postup použitý pro provedení posudku je analogický s postupem pro vyhodnocení výsledků.
Lze jej shrnout v následujících bodech:
- 57 -
Kapitola 3
1. Otevření příslušného servisu.
2. Výběr prutů pro posudek.
3. Výběr zatěžovacích stavů a kombinací, které by měly být použity.
4. Nastavení parametrů zobrazení.
5. Volba hodnot pro zobrazení.
6. Zobrazení výsledků posudku.
Servis Posudek
Požadovaný typ posudku lze zvolit z nabídky servisu Ocel > Nosníky. Po výběru typu posudku jsou v okně vlastností
vypsány příslušné parametry.
Parametry společné pro většinu dostupných typů posudků jsou:
Výběr
Uživatel může zobrazit výsledky pro všechny pruty nebo jen pro vybrané pruty.
Určuje „typ zatížení", který je uvažován pro výpočet a zobrazení. Dostupné typy zatížení jsou:
zatěžovací stavy,
Typ zatížení
kombinace zatěžovacích stavů,
skupiny výsledků (třídy).
Zatěžovací stavy /
kombinace / třída
Filtr
Pro každý z výše uvedených typů zatížení nabízí skupinu dostupných položek (zatěžovací stavy, kombinace, třídy).
Pomocí filtrů lze zadat skupinu nosníků, pro kterou budou zobrazeny výsledky.
Pro každou výslednou skupinu lze zobrazit několik hodnot. Uživatel může zvolit, která bude zobrazena (jednotkový
Hodnoty
posudek, stabilitní posudek atd.).
Extrém
Číselné hodnoty lze zobrazit v zadaných extrémech.
Nastavení kreslení
Lze nastavit způsob kreslení průběhů.
Ostatní specifické
Některé z dostupných typů posudků (jednotkový posudek, stabilitní atd.) mohou mít další parametry specifické pro
parametry
daný typ posudku.
Výběr prvků
Výsledné grafy lze zobrazit pro:
l
všechny pruty v konstrukci,
l
pouze vybrané pruty.
Variantu, která bude použita, lze nastavit v tabulce vlastností pomocí parametrů Výběr a Filtr.
Výběr
Vše
Pokud je zapnuta tato volba, budou výsledné průběhy posudku zobrazeny všech prutech konstrukce.
Uživatelský
Pokud je zvolena tato volba, musí uživatel provést výběr prutů, pro které chce zobrazit výsledky.
Samotný výběr prvků musí být před tím, než bude použit, ukončen (pomocí klávesy [Esc] nebo pomocí příkazu
vyskakovacího menu Ukončit příkaz).
- 58 -
Provedení posudku
Filtr
Ne
Není použit žádný filtr.
Nosníky jsou vybrané pomocí výrazu se zástupnými znaky.
Zástupný
znak
Např. výraz „N*" vybere všechny entity, jejichž jméno začíná písmenem N. Výraz „B??" vybere všechny entity, jejíchž jméno začíná
písmenem B následovaným dvěma znaky.
Průřez
Průběhy jsou zobrazeny pouze na prvcích zvoleného průřezu.
Materiál
Průběhy jsou zobrazeny pouze na prvcích zvoleného materiálu.
Vrstva
Průběhy jsou zobrazeny pouze na prvcích v určité hladině.
Zobrazení výsledků po změně parametrů posudku
Jakmile dojde v servisu Posudek ke změně nastavení v tabulce vlastností, grafy na obrazovce obyčejně vyžadují regeneraci.
Protože by pro velké modely mohla být plně automatická regenerace velmi pomalá, je spuštění regenerace v případě
potřeby ponecháno na uživateli.
Po zásahu uživatele do nastavení servisu, který by se měl projevit také na obrazovce, se v tabulce vlastností objeví červená
buňka Překreslit. Buňka zůstane vysvícená, dokud uživatel nestiskne tlačítko [Překreslit].
Spuštění posouzení únosnosti
Posudek únosnosti umožňuje uživateli vybrat jednu z následujících variant:
l
jednotkový posudek,
l
posudek řezu,
l
stabilitní posudek.
Postup pro spuštění posudku
2. Spusťte příkaz Posudek.
3. V Tabulce vlastností zadejte hodnoty, které mají být zobrazeny, a podle potřeby upravte ostatní parametry.
4. Na obrazovce bude vykresleno grafické znázornění posudku.
Poznámka 1: Další informace o zobrazování výsledků lze nalézt v kapitole Výsledky >
Zobrazení vnitřních sil v referenčním manuálu systému Scia Engineer.
Poznámka 2: Pokud je požadováno detailní posouzení jednotlivého nosníku, lze použít
postup pro samostatné posouzení jednotlivých nosníků, který je popsán níže v tomto
manuálu.
- 59 -
Kapitola 3
Spuštění posouzení štíhlosti
Hodnoty pro zobrazení
Při posuzování štíhlosti může uživatel vyhodnocovat následující hodnoty:
Ly
Systémová délka pro vzpěr kolem osy y
ky
Součinitel vzpěrné délky (použitý při posudku) pro vybočení rovinným vzpěrem kolem osy y
Účinná vzpěrná délka pro vzpěr kolem osy y
ly
ly = Ly * ky
Štíhlost pro vybočení kolmo k ose y
Lam y
Iy : účinná vzpěrná délka pro vzpěr kolem osy y
iy : poloměr setrvačnosti kolem osy z
Lz
Systémová délka pro vzpěr kolem osy z
kz
Součinitel vzpěrné délky (použitý při posudku) pro vybočení rovinným vzpěrem kolem osy z
Účinná vzpěrná délka pro vzpěr kolem osy z
lz
lz = Lz * kz
Štíhlost pro vybočení kolmo k ose z
Lam z
Iz : účinná vzpěrná délka pro vzpěr kolem osy z
iz : poloměr setrvačnosti kolem osy z
Účinná vzpěrná délka pro klopení
l LTB
l LTB = kLTB * L LTB
Součinitel vzpěru pro druhý řád
Součinitel vzpěru pro posouzení štíhlosti lze získat pomocí:
l
lineárního výpočtu,
l
výpočtu podle teorie druhého řádu.
Postup
Postup pro spuštění posudku štíhlosti
2. Spusťte příkaz Štíhlost.
- 60 -
Provedení posudku
Poznámka: Další informace o zobrazování výsledků lze nalézt v kapitole Výsledky >
Spuštění posouzení požární odolnosti
Postup pro spuštění posudku požární odolnosti
2. Spusťte příkaz Posudek – požární odolnost.
Spuštění posouzení relativních deformací
Řezy
Uživatel může zvolit, ve kterých řezech bude posudek proveden.
Vše
Grafické znázornění relativních deformací bude vykresleno ve všech řezech po délce vyhodnocovaného nosníku.
Konce
Grafické znázornění relativních deformací bude vykresleno ve všech koncových řezech vyhodnocovaného nosníku.
Postup pro spuštění posudku relativních deformací
2. Spusťte příkaz Relativní deformace.
- 61 -
Kapitola 3
Performing scaffolding coupler check
The scaffolding coupler check offers the user following options:
l
unity check - max,
l
unity check - Fx,
l
unity check - Fy,
l
unity check - Fz,
l
unity check - Mx,
l
unity check - My,
l
unity check - Mz,
l
unity check - interaction.
The procedure for performing the check
1. Open service Steel:
1. either using tree menu function Steel,
2. or using menu function Tree > Steel.
2. Select function Scaffolding coupler check.
3. In the Property window select the values that should be displayed and adjust the other parameters as required.
4. The diagrams are displayed on the screen.
Note 1: More information about displaying of results can be found in chapter Results >
Displaying the internal forces in the Reference manual for Nemetschek Scia.
Zobrazení výsledků v tabulkové formě
Náhled na výsledky posudku
Výsledky jakéhokoli posudku lze zobrazit v okně náhledu ve formě přehledných tabulek.
Postup vložení tabulky s výsledky posudku do okna náhledu
1. Proveďte požadovaný typ posudku.
2. V okně vlastností zvolte požadovanou úroveň výstupu:
- 62 -
Provedení posudku
1. stručný,
2. normální,
3. podrobný.
3. 3. Spusťte funkci Tisk / tabulka náhledu:
1. pomocí nabídky Soubor > Tisk dat > Tisk / tabulka náhledu,
2. nebo pomocí funkce Tisk dat > Tisk / tabulka náhledu z nástrojové lišty Projekt.
4. 4. Výsledek je zobrazen v okně náhledu.
Výsledky posudku v dokumentu
Výsledky jakéhokoli posudku lze zobrazit v okně Dokumentu ve formě přehledných tabulek. Dokument lze později upravit
tak, aby konečný report splňoval Vaše požadavky.
Postup vložení tabulky s výsledky posudku do okna Dokumentu
1. Proveďte požadovaný typ posudku.
2. V okně vlastností zvolte požadovanou úroveň výstupu:
1. stručný,
2. normální,
3. výstup.
3. Spusťte příkaz Vložit tabulky do dokumentu:
1. pomocí příkazu menu Soubor > Tisk dat > Tabulka do dokumentu,
2. nebo pomocí funkce Tisk dat > Tabulka do dokumentu z nástrojové lišty Projekt.
4. Výsledky jsou vloženy do Dokumentu.
Posouzení jednotlivého prutu
Při provádění některého z výše uvedených posudků může uživatel také zobrazit detailní výsledky posudku pro jednotlivé
prvky.
Tuto volbu lze použít, pokud je po spuštění příkazu pro posouzení v Tabulce vlastností zobrazena položka Jednotlivý
posudek.
Volba je dostupná pro:
l
jednotkový posudek,
l
posudek řezu,
l
stabilitní posudek.
Informace o těchto posudcích viz kapitola Spuštění posouzení únosnosti.
Výsledky posudku jednotlivého prutu
Po kliknutí na tlačítko Jednotlivý posudek se na obrazovce otevře nové dialogové okno.
Okno může vypadat následovně:
- 63 -
Kapitola 3
Součásti okna s jednotlivým posudkem
textové okno
Tato část dialogu zobrazuje všechny výsledky pro zvolený posudek.
podélný řez
Tato část může zobrazovat výsledky graficky.
průřez
Zde je zobrazen průřez posuzovaného prvku.
ovládací tlačítka
Ovládací tlačítka umožňují přístup k různým informacím.
Ovládací tlačítka
Zavřít
Uzavře dialog pro jednotlivý posudek.
Další
Zobrazí výsledky posudku na dalším prutu v konstrukci.
Předchozí
Zobrazí výsledky posudku předchozího prutu v konstrukci.
Posudek
Zobrazí v textovém okně souhrnné výsledky posudku.
NVM
Zobrazí v textovém okně složky vnitřních sil, na které se posuzuje.
Řez
Zobrazí v textovém okně výsledky posudku řezu pro vybraný prut.
Stabilita
Zobrazí v textovém okně výsledky stabilitního posudku.
Optimalizace
Úvod do optimalizace
Jakmile je konstrukce zadána a je proveden výpočet , je čas provedení posouzení a obvykle také určité optimalizace návrhu.
Scia Engineer obsahuje pro tento úkol vhodný nástroj. Optimalizace zadaných průřezů může být provedena automaticky
nebo poloautomaticky. Optimalizační proces je v Scia Engineer založen na předpokladech uvedených v následující kapitole.
- 64 -
Provedení posudku
Principy optimalizace
Optimalizace obecně představuje komplexní úlohu. Úplná, a skutečně "optimální" optimalizace by vedla k dlouhému a často
rekurzivnímu procesu. Proto, Scia Engineer implementuje určité kompromisy.
Jeden optimalizační krok bere v úvahu pouze jeden průřez
V dané chvíli lze optimalizovat pouze jeden průřez konstrukce. Uživatel zvolí průřez ze seznamu průřezů použitých v
konstrukci..
Jeden optimalizační krok počítá pouze s "vybranými" pruty
Optimalizaci lze omezit pouze na vybrané pruty. Uživatel zvolí výběr prutů, které budou optimalizovány, pokud mají průřez
vybraný pro optimalizaci.
Jeden optimalizační krok ovlivňuje všechny pruty optimalizovaného průřezu
Po skončení optimalizace je výsledný průřez aplikován na všechny pruty, které mají průřez vybraný pro optimalizaci.
Nehraje roli zda optimalizace byla provedena jen pro vybrané pruty nebo pro všechny pruty daného průřezu. Původní
průřez je prostě po optimalizaci nahrazen novým – optimalizovaným.
Parametry optimalizace pro válcované průřezy
Uživatel může kontrolovat proces optimalizace pomocí nastavení parametrů.
Maximální posudek
Tímto parametrem se nastaví maximální hodnota jednotkového posudku, které může být dosaženo.
Maximální jedn. posudek
Zde se zobrazuje dosažená hodnota jednotkového posudku pro optimalizovaný průřez.
Třídit podle výšky
Průřezy jsou řazeny podle výšky.
Třídit podle A (plochy průřezu)
Průřezy jsou řazeny podle plochy průřezu.
Třídit podle Iy (momentu setrvačnosti)
Průřezy jsou řazeny podle momentu setrvačnosti.
Nastavit hodnotu
Toto tlačítko umožňuje uživateli nastavit manuálně požadovanou hodnotu (viz výše).
Další dolů
Toto tlačítko nastaví průřez o jeden rozměr nižší než je aktuální (viz výše).
Další nahoru
Toto tlačítko nastaví průřez o jeden rozměr vyšší než je aktuální (viz výše).
- 65 -
Kapitola 3
Vyhledat optimální
Toto tlačítko spustí automatickou optimalizaci průřezu.
Parametry optimalizace pro svařované a tlustostěnné průřezy
Uživatel může kontrolovat proces optimalizace pomocí nastavení parametrů.
Maximální posudek
Tímto parametrem se nastaví maximální hodnota jednotkového posudku, které může být dosaženo.
Maximální jedn. posudek
Zde se zobrazuje dosažená hodnota jednotkového posudku pro optimalizovaný průřez.
Rozměr
Tento parametr určuje, který z rozměrů průřezu bude optimalizován.Všechny ostatní rozměry zůstávají beze změny.
Krok
Tato položka specifikuje krok s jakým se rozměr mění tak aby byl získán o jedno vyšší nebo nižší
Minimum
Udává minimální velikost rozměru.
Maximum
Udává maximální velikost rozměru.
Nastavit hodnotu
Toto tlačítko umožňuje uživateli nastavit manuálně požadovanou hodnotu (viz výše).
Další dolů
Toto tlačítko nastaví průřez o jeden rozměr nižší než je aktuální (viz výše).
Další nahoru
Toto tlačítko nastaví průřez o jeden rozměr vyšší než je aktuální (viz výše).
Vyhledat optimální
Toto tlačítko spustí automatickou optimalizaci průřezu.
Optimalizace prutů
Lze provést ruční i automatickou optimalizaci. Postup je pro oba výpočty identický s výjimkou posledního kroku. Proto bude
podrobněji popsán pouze postup automatické optimalizace, zbytek bude uveden jen stručně.
Postup při automatické optimalizaci prutů
1. Otevřete servis Ocel.
2. Otevřete větev Nosníky.
3. Zvolte Posudek.
- 66 -
Provedení posudku
4. V okně vlastností nastavte Filtr na Průřez.
5. V okně vlastností Průřez vyberte ten, který chcete optimalizovat.
6. Stiskněte tlačítko [OK] pro ukončení dialogu.
7. V pravém okně vlastností nastavte Výběr na Uživatelský nebo Vše.
8. Je-li výběr nastaven na Uživatelský, proveďte výběr prutů a ukončete ho tlačítkem [Esc].
9. Byla li provedena změna položky Výběr, stiskněte tlačítko [Překresli] pro obnovení obrazovky s aktuálními hodnotami.
10. V okně vlastností stiskněte tlačítko u položky Optimalizace.
11. Na obrazovce se objeví dialog optimalizace.
12. Nastavte parametry (pro válcovaný nebo svařovaný průřez) dle potřeby.
13. Stiskněte tlačítko [Vyhledat optimální]. Program vzhledá optimální průřez.
14. Pokud souhlasíte s navrženým optimálním průřezem, stiskněte pro potvrzení tlačítko [OK].
Postup při manuální optimalizaci prutů
Postup je identický s výjimkou kroku 13.
Při manuální optimalizace musí uživatel stisknout (opakovaně, je- li to třeba) tlačítka [Další dolů] a [Další nahoru], pro
nalezení optimálního průřezu. Alternativně, je také možno nastavit požadovaný průřez přímo pomocí tlačítka [Nastavit
hodnotu].
Před spuštěním posudků musí být proveden výpočet.
Rozdělení a sjednocení průřezů při optimalizaci
Při optimalizaci může být výhodné rozdělit průřezy u některých dílců. Představte si situaci, že určité skupině dílců byl při
počátečním návrhu přiřazen stejný průřez. Výpočty a posudky však odhalily, že jednotlivé dílce z této skupiny mají výrazně
jiné namáhání. V takové situaci je vhodné dát dílcům ve skupině různé průřezy.
To lze provést ručně nebo - efektivněji - program sám vybere příslušné průřezy na základě působícího zatížení.
Analogicky, lze naopak sjednotit průřez dílců, která byly původně navrženy s různými průřezy.
Rozdělení průřezu
1. Spusťte funkci Ocel > Posudek.
2. Nastavte filtr na Průřez a vyberte průřez, který chcete rozdělit.
3. Otevřete dialog Nastavení kreslení. V tomto dialogu definujte jednotkový posudek - minimální hodnoru. Ta se použije pro
rozdělení průřezu. Všechny dílce (s průřezem nastaveným ve filtru) s jednotkovým posudkem menším než tato hodnota
budou mít přiřazen nový průřez.
4. Klepněte na tlačítko akce Rozdělit průřez. Obvykle se před rozdělením průřezu spouští AutoDesign.
5. V dialogu Rozdělit průřez můžete zkontrolovat seznam nosníků, na nichž je jednotkový posudek menší, než nastavená
hodnota. Z tohoto seznamu můžete v případě potřeby některé dílce odebrat. Pokud vyberete možnost AutoDesign,bude
ihned po rozdělení průřezu proveden AutoDesign pro nově přiřazený průřez.
6. Po potvrzení seznamu program přiřadí příslušným dílcům nový průřez.
- 67 -
Kapitola 3
Sjednocení průřezu
1. Vyberte dílce, kterým chcete přiřadit stejný průřez.
2. Klepněte na tlačítko akce Sjednotit průřezy.
3. Otevře se dialog se seznamem vybraných průřezů a seznamem dostupných průřezů.
4. V případě potřeby odeberte některé dílce ze seznamu a vyberte požadovaný průřez.
- 68 -
Za studena tvarované ocelové průřezy
Modul návrhu ocelových profilů tvarovaných za studena (EC- EN1993- 1- 3) je rozšířením modulu
EC-EN esasd.01.01 pro ocel, zaměřeným na návrh profilů tvarovaných za studena podle evropského standardu EC-EN
1993. Posudky únosnosti i stability lze provádět analogicky jako u existujících posudků oceli u profilů válcovaných za tepla.
Tento modul se zabývá následujícími tématy:
- Určení počátečního tvaru
- Výpočet efektivních vlastností průřezu včetně lokálního a deformačního vzpěru
- Posudky MSÚ
- Speciální požadavky u vaznic vyztužených oplechováním
Referenční normy:
EC-EN1993-1-3:2006 Obecná pravidla - doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily
Ocelové prvky tvarované za studena se vyrábějí z ocelového plechu konstrukční kvality, který je tvarován buď lisováním z
polotovarů tažených z plechů či svitků, nebo častěji postupným válcováním oceli s použitím několika forem. K formování
tvarů není nutná vysoká teplota (na rozdíl od ocelových dílců válcovaných za tepla) – odtud název „tvarování za studena“.
Ocelové pruty a další výrobky tvarované za studena jsou tenčí, lehčí, obvykle levnější a jejich výroba je jednodušší než u
odpovídajících produktů válcovaných za tepla díky nižší hmotnosti. K dispozici je široká škála různých tlouštěk oceli, které
vyhovují v různých konstrukčních i jiných oblastech použití.
Modul návrhu ocelových profilů EC-EN1993-1-3:2006 pro návrh ocelových prvků tvarovaných za studena je integrován a
implementován jako součást stávajícího návrhu ocelových prvků v prostředí norem Eurokód a tvoří rozšíření této
standardní normy pro ocelové průřezy (esasd.01.01).
Tento modul se zabývá následujícími tématy:
- 69 -
Kapitola 4
- Určení počátečního tvaru
- Výpočet efektivních vlastností průřezu včetně lokálního a deformačního vzpěru
- Posudky MSÚ
- Speciální požadavky u vaznic vyztužených oplechováním
Referenční normy:
EC-EN 1993-1-3:2006 Obecná pravidla - doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily
EC-EN 1993-1-5:2006 (části)
EN 1993-1-3:2006/AC:2009 (list oprav)
Materiál
Knihovna ocelových materiálů je rozšířena o třídy oceli uvedené v normě pro tento typ řezu.
Průřezy
Podporované typy
Při generování počátečního tvaru a efektivního průřezu jsou podporovány následující typy průřezů:
- průřezy ze standardní knihovny profilů,
- dvojice za studena tvarovaných profilů,
- obecné tenkostěnné průřezy,
- obecné průřezy s tenkostěnnou reprezentací,
- 70 -
- tenkostěnné geometrické profily,
- všechny ostatní průřezy, které podporují střednici a neobsahují zaoblení.
Pomocí funkce obecných průřezů lze zakreslit uživatelem definované průřezy pomocí integrovaných kreslicích nástrojů
nebo vkládáním průřezů prostřednictvím souborů dxf a dwg.
Je podporována průměrná mez kluzu v implementaci podle EN 1993-1-3.
V návrhu je použita tloušťka ocelového jádra (bez potahu), nikoli skutečná tloušťka průřezu. Tloušťku potahu může uživatel
zadat do zobrazeného pole Tloušťka kovového potahu. Výsledná tloušťka jádra se zobrazuje v poli Střední tloušťka.
Průměrná mez kluzu
Možnosti v části Průměrná mez kluzu jsou k dispozici, nastavíte-li možnost Výroba na hodnotu Tvářený za studena.
Je- li výběrová položka Typ tváření nastavena na hodnotu Válcování, součinitel k za touto položkou je nastaven na
hodnotu 7. Při nastavení výběrové položky na hodnotu Jiná metoda má součinitel k hodnotu 5.
Průměrná mez kluzu se používá v následujících výpočtech únosnosti:
- osový tah,
- osový tlak,
- ohybový moment,
- krouticí moment,
- rovinný vzpěr,
- prostorový vzpěr,
- návrh vaznic – únosnost průřezu.
- 71 -
Kapitola 4
Tloušťka ocelového jádra
Správce průřezů je rozšířen o skupinu Střední ocelová tloušťka.
Tato skupina je viditelná jen tehdy, je-li parametr Výroba nastaven na hodnotu Tvářený za studena a průřez je převzat z
knihovny profilů a jeho hodnota Kód tvaru se pohybuje od 111 do 126 nebo se jedná o za studena tvarovaný dvojitý průřez
(2CFUo, 2CFUc, 2CFCo, 2CFCc, 2CFLT).
Aktivuje-li uživatel možnost Střední ocelová tloušťka, zobrazí se vstupní pole Tloušťka kovového potahu a uživatel
může zadat tloušťku potahu.
Výsledná tloušťka se pak zobrazí v poli Tloušťka. Tato hodnota má šedou barvu, protože ji počítá program.
Vypočítává se takto:
tjádro = tnominální – tkovové potahy
kde:
tnominální = tloušťka načtená z knihovny
tkovové potahy = redukce zadaná uživatelem
Poznámky:
Vstupní pole Kovový potah je omezeno minimální hodnotou 0 mm, nelze do něj tedy zadat zápornou hodnotu.
Vstupní pole Kovový potah je dále omezeno maximální hodnotou tnominální - 0,1 mm. Toto omezení zaručuje, že tloušťka
jádra nebude nikdy menší než 0,1 mm (tj. má-li průřez tloušťku 2 mm, uživatel nemůže zadat například tloušťku kovového
potahu 2,3 mm, ale nejvýše 1,9 mm).
V obou případech by se mělo zobrazit varování a místo zadané hodnoty by měla být nastavena příslušná mezní hodnota.
- 72 -
Nastavená tloušťka ocelového jádra se používá všude tam, kde se počítá s tloušťkou průřezu:
- ve správci průřezů jsou ovlivněny vlastnosti plného průřezu i efektivní tvary a vlastnosti;
- v posudcích je tloušťka jádra použita ve všech vzorcích a mezních hodnotách, kde se pracuje s tloušťkou.
Počáteční tvar
Správce průřezů je rozšířen o skupinu Počáteční tvar.
Skupina Počáteční tvar se zaškrtávacím políčkem Povolit je viditelná jen tehdy, je- li položka Výroba nastavena na
hodnotu Tvářený za studena, a u obecného průřezu tehdy, jestliže byla definována tenkostěnná reprezentace.
Je-li průřez tvarovaný za studena vybrán ze standardní knihovny nebo importován pomocí nástroje pro obecné průřezy,
proběhne automaticky výpočet počátečního tvaru průřezu. Tvar průřezu je rozdělen na několik částí a zobrazen.
Podporovány jsou následující typy prvků:
- I (vnitřní prvek)
- F (pevný prvek, není vyžadována redukce)
- SO (vyčnívající prvek, symetrický)
- UO (vyčnívající prvek, nesymetrický)
- RUO (vyztužené typy nesymetrických vyčnívajících výztuží)
- RI (vyztužený vnitřní prvek)
- DEF (Dvojité přeložení hrany).
Typy se přiřazují automaticky během zpracování.
Počáteční tvar si může uživatel prohlédnout na vygenerované kartě Počáteční tvar.
- 73 -
Kapitola 4
Pomocí tlačítka Opravit počáteční tvar ve skupině Počáteční tvar může uživatel počáteční tvar změnit.
Tlačítko Spuštění výpočtu ve skupině Počáteční tvar otevírá dialogové okno Spuštění výpočtu, v němž se vypočítávají
efektivní vlastnosti průřezu.
Efektivní tvar
U počátečních tvarů jsou v programu Scia Engineer určeny prvky mezi zaobleními. Pro výpočet efektivní šířky se však
používá náhradní šířka. Tento postup je stanoven normou EN 1993-1-3, čl. 5.1 a obr. 5.1 na str. 19. Získaná efektivní šířka
založená na náhradní šířce je znovu přepočtena s cílem určit efektivní šířku prvku v programu Scia Engineer.
Iterativní přístup k namáhání v tlaku a ohybu
U definice namáhání v tlaku a ohybu norma nestanovuje povinné použití iterací, iterací výztuhy a obecných iterací průřezu,
lze je však určit volitelně v nastavení oceli v produktu Scia Engineer.
Efektivní šířka vnitřních tlakových prvků a vyčnívajících tlakových prvků se počítá podle EN 1993- 1- 5, čl. 4.4. Postup
stanovení efektivní šířky/tloušťky rovinných prvků s vyztuženými okraji je dán normou EN 1993-1-3, čl. 5.5.3.2 a 5.5.3.1.
Postup určení efektivní šířky/tloušťky prvků s vyztuženým středem stanoví norma EN 1993-1-3, čl. 5.5.3.3 a 5.5.3.1.
Nástroj Spuštění výpočtu graficky znázorňuje efektivní řezy.
- 74 -
Posudky únosnosti
Posudky únosnosti
Na rozdíl od EN1993-1-1 pro průřezy tvarované za studena podle EN1993-1-3 neexistuje žádná klasifikace.
Provádějí se následující posudky:
· osový tah,
· osový tlak,
· ohybový moment,
· smyková vnitřní síla,
· krouticí moment,
· lokální příčné síly,
· kombinace tahu a ohybu,
· kombinace tlaku a ohybu,
· kombinovaný smyk,
· osová síla a ohybový moment,
- 75 -
Kapitola 4
· kombinovaný ohyb,
· lokální příčná síla.
Posudek lokálních příčných sil se provádí automaticky ve všech polohách, v nichž dochází ke skokové změně v grafu
smykové síly. Pomocí dat lokálních příčných sil může uživatel aktivovat volbu Bez lokálních příčných sil a určit tak, že v místě
přídavných dat nemá být prováděn posudek.
Pozn.: Pro průřezy s kódem tvaru 115 (za studena tvarovaný průřez Omega) a v případě vyztužených stojin, na které se
vztahuje čl. 6.1.7.4, jsou implementovány speciální postupy.
Posudky stability
Provádějí se následující posudky stability:
· rovinný vzpěr,
· torzní a prostorový vzpěr,
· klopení v příčném směru,
· ohyb a osový tlak,
· ohyb a osový tah,
· kombinovaný ohyb,
· posudek na tah.
Pro určení únosnosti v prostorovém vzpěru se používá obecná rovnice třetího řádu.
U určování ohybu a osového norma EN 1993-1-3 připouští dvě různé varianty, uživateli je proto dána možnost výběru z
obou metod:
· Interakce EN 1993-1-1 podle článku 6.3.3,
· alternativní metoda podle EN 1993-1-3, článek 6.2.5(2).
Účinky lokálních příčných sil jsou definovány v čl. 6.1.7, str. 47.
Posudek se provádí POUZE v případě zatížení Vz.
Únosnost pro lokální příčnou sílu se bere relativně vzhledem k podpoře, NIKOLI podle lokální osy z. Hodnota F Ed by tedy
měla být určena podle souřadnicového systému osy LCS a NIKOLI vzhledem k souřadnicovému systému hlavní osy!
Má-li průřez více stojin, používá se pro stanovení zatěžovacích podmínek maximální výška stojiny.
Oproti čl. 6.1.7.2(4) se v programu Scia Engineer používá vždy přesná zadaná nosná délka ss , tj. není implementováno
zjednodušení spočívající v použití minimální délky pro obě protilehlá zatížení.
Posudek lokálních příčných sil se standardně provádí s použitím výchozího nastavení. Toto výchozí nastavení se určuje v
dialogovém okně Nastavení oceli. V případě potřeby může uživatel výchozí nastavení přepsat pomocí volby Lokální
příčné síly – další data.
Hodnoty nastavení lokálních příčných sil
Nastavení oceli je rozšířeno o novou kartu Tvářený za studena. Tato karta obsahuje skupinu Lokální příčné síly. V této
skupině může být jako vstup zadána hodnota Nosná délka ss.
Vstupní pole Nosná délka ss je omezena minimální hodnotou 10 mm, nižší hodnoty nejsou povoleny (viz čl. 6.1.7.3(3)).
- 76 -
Další data lokálních příčných sil
Data lokálních příčných sil lze definovat ve větvi Data pro posudek stability servisu Ocel.
Jméno
Posudek
Není-li vybráno, nebude proveden posudek lokálních příčných sil.
lokálních
příčných sil
Zatěžovací
podmínky
Zatěžovací podmínky jsou standardně určovány automaticky. Pomocí této výběrové položky může uživatel výchozí nastavení změnit.
- Automaticky určený
- Koncová jedno-pásnice (EOF)
- Vnitřní jedno-pásnice (IOF)
- Koncová dvou-pásnice (ETF)
- Vnitřní dvou-pásnice (ITF)
Nosná
délka ss
Výchozí hodnoty z nastavení
Nosná délka ss se standardně načítá z nastavení oceli.
- 77 -
Kapitola 4
Připojený k průřezu
Je-li výběrová položka Nosná délka ss nastavena na hodnotu Připojený k průřezu, uživatel může vybrat průřez pomocí správce
průřezů. Nosná šířka bude poté nastavena shodně s šířkou průřezu.
Ruční zadání
Je- li výběrová položka Nosná délka s s nastavena na hodnotu Ruční zadání, uživatel může zadat požadovanou hodnotu do
vstupního pole. V tom případě je vstupní pole omezeno minimální hodnotou 10 mm, nižší hodnoty nejsou povoleny.
Hodnota
Viz výše.
Rotace
Je-li zaškrtnuto políčko Rotace stojiny zabráněna, budou místo vzorců podle obrázků 6.7a a 6.7b použity vzorce uvedené v čl. 6.1.7.2
stojiny
(4), str. 50.
zabráněna
Rozsah
Další informace naleznete v manuálu Teoretický základ.
Data lokálních příčných sil se standardně používají jen pro skutečnou polohu, pro niž byla zadána. Pomocí pole Rozsah může
uživatel určit, že tato data platí v určitém rozsahu poloh. Tento postup lze použít v případech, kdy se v grafu smykové síly nacházejí
dvě špičky (nebo více) blízko sebe. Standardně má tento rozsah hodnotu 0 mm, což znamená, že data platí jen pro aktuální úsek.
Rozsah nemůže být záporný.
Pozice x
Definuje polohu přídavných dat lokálních příčných sil na nosníku.
Tato hodnota je analogická definici všech ostatních typů přídavných dat v programu Scia Engineer.
Zadání
Viz výše.
souřadnice
Opakování
Viz výše.
Posudek lokálních příčných sil se provádí automaticky ve všech polohách, v nichž dochází ke skokové změně v grafu
smykové síly.
Pomocí dat lokálních příčných sil může uživatel zrušit zaškrtnutí políčka Posudek lokálních příčných sil a určit tak, že v
místě přídavných dat nemá být prováděn posudek. V takovém případě se místo toho zobrazí ve výstupu varování.
Tento postup se používá například v případě, že je použit přípoj na úhelník bránící lokálnímu vyboulení stojiny, jak je
uvedeno v čl. 6.1.7.1(3).
Není-li zaškrtnuto políčko Posudek lokálních příčných sil, všechny ostatní vlastnosti s výjimkou parametru Rozsah jsou
skryté.
Návrh vaznic
Jestliže průřez splňuje speciální požadavky stanovené normou a popsané v manuálech Teoretický základ pro návrh
ocelových profilů tvarovaných za studena, provádí se speciální posouzení vaznic podle EN 1993-1-3, kapitola 10.
Nastavení oceli obsahuje dvě specifické položky, které se týkají návrhu vaznic.
Nastavení národní přílohy
Přístupová cesta: dialogové okno Data o projektu > tlačítko se třemi tečkami v části Národní příloha > Návrh
ocelových konstrukcí > Obecné: karta Tvářený za studena
Metoda pro χLT
Metoda stanovení redukčního součinitele klopení pro vzpěrnou únosnost volné pásnice je uvedena v čl. 10.1.4.2, str. 82.
Podle národní přílohy je však možné tuto metodu vybrat a do nastavení národní přílohy proto byla přidána odpovídající
položka.
- 78 -
V současné době je podporována pouze metoda popsaná v uvedeném článku a výběrová položka proto obsahuje jen jednu
možnost. V budoucnosti, až budou implementovány specifické metody podle národních příloh, je bude možné do této
výběrové položky přidat.
Nastavení oceli
Přístupová cesta: Knihovny>Nastavení>Ocel: karta Tvářený za studena
Limit pro velkou osovou sílu
Čl. 10.1.4.2(5) zavádí pojem „relativně velké osové síly“. V programu Scia Engineer je tato síla kvantifikována pomocí mezní
hodnoty.
Vstupní pole umožňuje zadat pouze hodnoty v rozsahu od 0 do 1. Jako výchozí je nastavena hodnota 0,10.
Návrh podle EN
Tento manuál popisuje modul pro návrh ocelových profilů tvarovaných za studena podle EN1993- 1- 3:2006 včetně
EN1993-1-3:2006/AC:2009.
Veškeré podrobnosti o aktuální implementaci normativních omezení v programu naleznete v samostatném manuálu
Teoretický základ.
Návrh podle AISI NAS 2007
Ačkoli je tento manuál zaměřen na modul pro návrh ocelových profilů tvarovaných za studena podle EN1993-1-3:2006
včetně EN1993- 1- 3:2006/AC:2009, principy, které popisuje, platí obecně, tedy i pro modul pro návrh za studena
tvarovaných profilů podle normy AISI NAS 2007.
Veškeré podrobnosti o aktuální implementaci normativních omezení v programu naleznete v samostatném manuálu
Teoretický základ věnovaném výlučně návrhu podle normy AISI NAS 2007.
- 79 -
Kapitola 5
Design of joists
Joists are truss-like steel girders used for support of floors and roofs. They are very common in the US and often used as a
part of a composite slab.
Joists are prefabricated elements. The manufacturers provide load-span tables for the joist types in their range.
A joist is designed as a simple beam. In most cases a single joist type will have different allowable loads for different spans,
e.g. type 10K1 with a span of 12 ft allow for 550 plf (pound per linear foot) for total safe uniform load and 455 pfl for the live
load. The same type 10K1 with a span of 20 ft will only allow for 199 plf (total load) and 97 plf (live load).
The implementation in Scia Engineer is done solely for the IBC code.
The current implementation covers 3 parts:
a) Cross section input for joist types and manual creation of a library.
b) Input of the joist as a single span member (+check on input).
c) IBC code check.
If the user wants to define a joist it can be done via a numerical section.
The only parameters used by Scia Engineeer at the moment are the joist length and the Downlift capacity (kN/m).
- 80 -
Once the joist type is defined, it can be inserted into the model. Please notice that the length of the member must be the
same as the length of the joist defined in the sectional parameters. If this condition is met, the inserted joist-member is drawn
in blue. If the condition is not met, the joist-member is displayed in red.
Joist is correctly defined:
Joist is NOT correctly defined:
Note: The two above-mentioned colours can be changed in Setup > Colours/Lines using items: Joist correct input and Joist
wrong input - see the image below.
After the calculation, the joists can be checked in service Steel. There are two checks available:
a) Steel > Beams > ULS Checks > Check ASD,
b) Steel > Beam > ULS Checks > Check LRFD.
The results of the check can graphically represented on the screen, and a brief check summary can be displayed in the
Preview window or in the Document.
- 81 -
Kapitola 5
The check of joists is a simple check in which the equivalent uniform load q of the given load case, combination or result class
is compared with the bending capacity specified in the sectional characteristics.
Important notes:
The user should have a good understanding of Joist and relevant code checking rules.
The joist model is checked for correctness before and after the analysis. Each joist must meet the following criteria:
a) simple beam - each member which has a joist type cross-section is tested if it the beam length matches the system length
Ly of the total buckling system.,
b) zero value of internal forces N,Mx,Mz,Vy (test after the structure analysis).
- 82 -

Posudky ocelových konstrukcí

Transkript

Podobné dokumenty

stáhnout popis modulu v pdf

Steel_Cold_Formed_Sections

Document 289250

Doplňkový materiál 2 - Katedra ocelových a dřevěných konstrukcí

Document 289251

Ocel - SCIA EUG CZ, zs

Drevo - SCIA CZ

Stáhnout roční zprávu 2012 - ČAHD

STATIKA 2014 - 40 let Scia

Statický výpočet F1. konstrukční část