Posudky použitelnosti

Posudek únosnosti se ptá, zda prut vydrží. Posudek použitelnosti se ptá, zda si někdo všimne, že pracuje: prohnutý strop, na kterém praskají příčky, paždík pláště, kvůli kterému drnčí zasklení, rám, který se kývá tak, že to je cítit. Elementarium posuzuje tři takové jevy prut po prutu, vedle posudků únosnosti, a každý vykazuje stejně: změřenou hodnotu, mez a článek, ze kterého mez pochází.

Nastavení posudku

Výpočet › Posudky › Použitelnost otevře posudek použitelnosti projektu, nebo nový založí, pokud žádný není. Zvolte modul, pak předvolbu – řádek normové tabulky, který prut popisuje – a rozsah: které pruty a které kombinace. Výsledky se objeví v tabulce Posudky v doku, vedle případných posudků únosnosti, a v okně pohledu jako výsledek Stupeň využití.

Posudek použitelnosti je posudek jako každý jiný, takže se započítává do počtu posudků na projekt podle tarifu: jeden ve Free, deset na studentském účtu, neomezeně v Pro.

Každá mez ve své kombinaci

EN 1990 nežádá, aby jeden průhyb splnil jednu mez. Pro tentýž prut stanoví několik kritérií, každé odečtené v jiné kombinaci pro MSP, a posudek je drží odděleně:

Každé kritérium se posuzuje jen v kombinacích toho typu, pro který bylo napsáno. Kombinace sestavená ručně typ nemá, takže se v ní posuzují všechna kritéria. Generované kombinace dostanou typ od generátoru – viz Automatické kombinace.

Kombinace pro použitelnost podle ASCE 7, které generátor zapisuje, jsou D + L, D + (Lr, S nebo R), D + 0,5L a D + 0,5L + 0,42W.

Průhyb

Co se měří

Mez vztažená k rozpětí je mezí vlastního ohybu prutu. Každý úsek mezi podporami se proto měří od spojnice jeho posunutých konců, tak jak to kreslí EN 1990 obrázek A1.1. Nosník uložený na průvlaku, který se prohne o 10 mm, těchto 10 mm nepřebírá; patří do posudku průvlaku.

Konzola se měří od posunuté polohy své podpory, rovnoběžně s nedeformovanou osou. Pootočení podpory je tedy součástí průhybu konce – často tou větší, když se sousední pole nadzvedává – a právě k tomuto součtu byly psány tabulky, které délku konzoly zdvojnásobují.

Každá mez odečítá jednu složku průhybu, znovu superponovanou ze zatěžovacích stavů kombinace s vynecháním ostatních:

Nikdy to není rozdíl dvou kombinací. Odečíst výsledek „jen stálé“ od celkového se pokazí, jakmile byly obě kombinace sestaveny s jinými součiniteli.

Vrchol se mezi body řešiče odečítá proložením paraboly třemi vzorky kolem největšího, což je lepší odhad hladkého maxima než vzorek vedle něj.

Předvolby

Modul EN 1990 posuzuje ocel a hliník; EN 1995 dřevo. Pokud není zvolena žádná národní předvolba, platí hodnoty EN 1990:2023. Custom (vlastní) přijme vaše $L/n$, absolutní strop v milimetrech, součinitel pro konzoly (výchozí 2) a volbu, zda se odečítá nadvýšení.

Názvy modulů a předvoleb jsou v dialogu posudků zatím jen anglicky.

Co prut posudku sděluje

Vyberte prut a v panelu Vlastnosti otevřete Použitelnost:

• w_c – nadvýšení, se kterým se prut vyrábí, směrem nahoru. Mez pro průhyb po odečtení nadvýšení ho odečte.
• Působí jako – Podle podpor (výchozí: posudek si úseky mezi podporami najde sám), Pole (drženo na obou koncích), nebo Konzola — vetknutá v počátečním uzlu / v koncovém uzlu, když to ze samotných podpor modelu nevyplývá.

Vodorovný posun

Odečítá se pro každý sloupový prut, což je to, co posudek založený na prutech dokáže říct, aniž by si vymýšlel podlaží:

• Posun podlaží $u_i/h_i$ – vodorovná část rozdílu posunů horního a dolního konce sloupu, dělená jeho výškou. U sloupu vysokého jedno podlaží je to přesně $u_i$ z EN 1990.
• Celkový posun $u/H$ – vodorovný posun horního konce sloupu dělený jeho výškou nad základem. V nejvyšším podlaží je to $u/H$ celé budovy.

Vodorovný posun je výslednice obou směrů, takže nikdy není menší než odečet jen ve směru X nebo jen Y. Modul EN 1990 · Horizontal drift obsahuje tabulky národních příloh CZ, UK, FR, PL a DK a EN 1990:2023 tabulku A.1.11 (ve výchozím stavu H/500 celkově a h/200 na podlaží v charakteristických kombinacích); AISC 360 · Drift nabízí h/400, h/500 nebo h/600 podle AISC 360-22 Commentary L3 a ASCE 7 CC.2.2.

Vlastní frekvence stropu

Orientační síto, ne ověření komfortu. Odhaduje základní vlastní frekvenci stropního nosníku z jeho průhybu od zatížení, které na něm v provozu skutečně je:

Obojí je táž fyzika – rovnoměrně zatížený prostý nosník dává $(\pi /2)\sqrt{5g/384\delta }\approx 17.75/\sqrt{\delta }$ – a obojí bere δ jako absolutní průhyb včetně podpor, protože nosník na poddajných průvlacích má skutečně nižší vlastní frekvenci než na tuhých. Stálé zatížení se započítá celé a přidá se podíl užitného zatížení (10 % u modulu EN, 20 % u AISC); strop musí dosáhnout $f_{min}$, ve výchozím stavu 3 Hz.

Čtení výsledků

Řádky použitelnosti jsou ve stejné tabulce Posudky jako řádky únosnosti a místo třídy průřezu uvádějí Measured (změřeno) proti Limit (mez) – průhyb v milimetrech vedle $L/n$, kterým je omezen, přepočteného pro dané rozpětí – a η je jejich poměr. Rozbalením řádku uvidíte kritérium, kombinaci, odečtenou složku průhybu a polohu na prutu; výpočetní list i statický výpočet nesou tentýž záznam.

Co se neposuzuje

• Zrychlení stropu a součinitel odezvy – viz výše.
• Šířka trhlin a průhyb betonu – betonový modul zatím není; použitelnost podle EN 1992 přijde s ním.
• Desky. Posudky čtou pruty. Průhyb desky se odečte z její izoplochy a porovná se zvolenou mezí; viz Lineární statika.
• Hromadění vody na střeše (ponding) a dlouhodobé účinky kromě dotvarování dřeva.

Související

Posudky vysvětlují, jak každý posudek vykazuje výsledek a proč je každý vázán na verzi; Automatické kombinace, jak se generují charakteristické, časté a kvazistálé kombinace.