Přeskočit na obsah

Zatěžovací stavy

Zatížení, vlastní tíha, užitná zatížení a jejich uspořádání – jak sestavit stavy tak, aby zůstaly oddělitelné.

Zatížení a kombinace 6 min čtení

Zatěžovací stav je jedno zatížení bez součinitele, zadané do modelu. Součinitele přidávají až kombinace. Celý další postup stojí na tom, že se toho držíte.

Jeden stav, jedno zatížení

Dobré názvy stavůProč fungují
Vlastní tíhaGeneruje ji model, součinitel jako stálé zatížení
Ostatní stálé – podlahyStálé, ale oddělitelné od tíhy konstrukce
Užitné – kancelářeProměnné, vlastní součinitele ψ
Užitné – technologieJiné součinitele ψ než kanceláře
SníhVlastní pravidla pro kombinace
Vítr + XJeden směr, jeden předpoklad vnitřního tlaku
Špatné názvy stavůProč škodí
Stálé + podlahy + instalacePozději nejde opatřit různými součiniteli
Všechno užitnéNeumožní uspořádání na sousedních polích
VítrKterý směr?
Nejhorší případPrávě k jeho nalezení slouží generátor kombinací

Vlastní tíha

Vlastní tíha není zatížení, které byste zadávali číslem. Zatěžovací stav typu Vlastní tíha nese generátor: rozsah (všechny prvky, aby se nové pruty zahrnuly automaticky, nebo výběr), součinitel a směr. Hodnota se nikdy neukládá. V okamžiku výpočtu se liniové zatížení každého prvku odvodí z plochy jeho průřezu, objemové hmotnosti materiálu a gravitace projektu, takže změna průřezu změní i vlastní tíhu a není co udržovat v souladu. Panel vlastností ukazuje hodnotu, kterou prut dostane, v N/m a jako součet po jeho délce.

Směr je výchozí proti svislé ose projektu nastavené v nastavení projektu a stav ho může přepsat; tak se řeší účinek vodorovné hmoty nebo šikmá konstrukce.

Panel Zatížení generátory kontroluje: hlásí, kolik prvků vlastní tíha pokrývá, kolik je bez tíhy, protože k nim žádný stav nedosáhne, a kolik je započteno dvakrát, protože k nim dosáhnou dva stavy. Každý nenulový počet je tlačítko, které dotčené prvky vybere. Prvek bez průřezu nebo s materiálem bez objemové hmotnosti nepřispívá ničím a je vypsán podle id.

Nekonstrukční tíha (potěry, podlahy, instalace, podhledy) není vlastní tíha. Patří do vlastního stálého stavu jako běžné zatížení.

Typy zatížení

TypPůsobí naTypické použití
Osamělá síla nebo momentUzel nebo místo na prutuReakce sloupů, technologie, vedlejší nosníky
Rovnoměrné spojitéPrut, po celé délceZatížení z desek na nosníky, opláštění
NáběhovéPrut, proměnné mezi konciVítr na krokvi, proměnný tlak zeminy
PlošnéDeska, stěna, skořepina, rovnoměrné nebo náběhovéZatížení stropů, tlak větru
Zatížení hranyHrana plochy, proměnné mezi rohyStěny na deskách, atiky
TeplotaPrut nebo plochaRovnoměrná změna nebo gradient po tloušťce
Zatěžovací panelPlocha nad samotnými prutyTlak na střechu nebo strop přenášený do nosníků pod ním bez desky, kterou by bylo třeba síťovat
Ukotvená tabulka Zatížení se 107 řádky, zobrazující zatížení EL1 až EL4, jejich zatěžovací stavy Střešní plášť, Sníh a Vítr příčný, typ Rovnoměrné spojité, cíl E25 a E26 a hodnoty qx, qy, qz v kN/m
Tabulka zatížení ocelové haly: jeden řádek na každé zadané zatížení s jeho zatěžovacím stavem, typem, cílovým prutem a složkami – EL1 je rovnoměrné spojité zatížení −0,525 kN/m ve směru z na prutu E25 ve stavu střešního pláště, EL2 je sníh na tomtéž prutu.107 řádků
Osamělé břemenoFOsamělý momentMRovnoměrné zatíženíqLichoběžníkovéq₁q₂Plošné zatíženípVlastní tíhag = ρ·Az hustoty, libovolný směrPředepsaný posunΔTeplotazměna ΔT + gradienthornídolní
Druhy zatížení. Liniová a plošná zatížení mohou působit v globálních nebo lokálních směrech; teplota se dělí na rovnoměrnou změnu a gradient po výšce průřezu.

Zatěžovací panely

Střecha nebo strop na holém rámu přenáší plošné zatížení, ale není tu žádná deska k síťování a zatížení se musí dostat na vaznice nebo nosníky jako liniové. Zatěžovací panel je obrys nakreslený přes pruty, který tento přepočet provede: zadejte na panel plošné zatížení a to se rozdělí na pruty v jeho rovině.

NastaveníMožnosti
RoznosDvousměrný, každý bod jde na nejbližší nosník (pravidlo 45°), nebo jednosměrný podél globální osy, takže nosníky rovnoběžné s touto osou nenesou nic
Roznáší naPruty, každý prut v rovině panelu včetně vnitřních stropnic; Hrany, jen pruty podél obrysu a lemů otvorů; Rohy, rohové uzly jako osamělé síly
MetodaZatěžovací plochy, konstrukce 45° nebo jednosměrné pruhy, jak je předpokládá ruční výpočet; Standardní, rozdělení podle délky a váhy, zadané rovnoměrně; Přesná, panel spočtený jako deska a jeho reakce použité jako zatížení, nejvěrnější při nestejných rozpětích

Vlastnosti panelu vypisují každý přijímající prut s jeho podílem, celkové roznesené zatížení a plochu, která nedosáhne na žádný prut; na to číslo se podívejte, když chybí reakce. Obrysy se zobrazují nebo skrývají v možnostech Zobrazení okna pohledu.

Lokální a globální směr

Zatížení v globálním směru Z je gravitace. Zatížení v lokálním směru prutu působí kolmo na prut. Na vodorovném prutu splývají, a proto se na ten rozdíl přijde vždy až na šikmém.

Na šikmé krokvi působí sníh svisle na půdorysnou plochu, vítr kolmo na rovinu střechy a vlastní tíha svisle po délce prutu. To jsou tři konvence v jedné cestě zatížení, proto právě na střeše nejčastěji selžou jednotky a směry.

Globální, nebo lokální osy

Rovnoměrné, náběhové, plošné, s hloubkou narůstající a hranové zatížení má v editoru zatížení přepínač Globální / Lokální. Lokální hodnoty se natáčejí s prutem: x′ vede od jeho počátečního ke koncovému uzlu, y′ a z′ jsou osy průřezu.

Zatížení naLokální směry
PrutuPodél prutu (lokální x′), Lokální y′ (osa průřezu), Lokální z′ (osa průřezu)
DesceLokální x′ a Lokální y′ (v rovině desky), Lokální z′ (kolmo k desce) – osy, ve kterých se vykazují její výsledky; u stropní desky směřuje z′ dolů

Vítr na šikmé střešní desce je jeden lokální tlak, ne dvojice globálních složek, kterou jste ručně spočítali; plošný tlak i tlak narůstající s hloubkou (hydrostatický, zemní) proto začínají v lokálních osách desky. Lokální osy putují se zatížením do řešiče, do tabulek výsledků, do statického výpočtu, do IFC i SAF a zachovají se i při Zrcadlit a Rozdělit prut.

Jak se zatížení kreslí

Editor zatížení kreslí zatížení na skutečné geometrii prutu – s jeho podporami, rozměry a legendou lokálních os – vedle cíle, zatěžovacího stavu a hodnot. Náběhové, hranové a s hloubkou narůstající zatížení má tabulku Začátek / Konec s tlačítky, která konce prohodí (Prohodit konce) nebo jim nastaví stejnou hodnotu (Stejná hodnota na obou koncích). Způsob kreslení sil ukáže zatížení jako Složky, nebo jako jednu šipku Výslednice.

V oknech pohledů se zatížení prutu kreslí jako pás podél prutu, plošné zatížení jako objem nad deskou a ve 2D pohledu míří globální zatížení na šikmém prutu tak, jak skutečně působí.

Uspořádání zatížení

U spojitých konstrukcí je rozhodující uspořádání proměnného zatížení jen zřídka „všechna pole zatížena“:

  • Maximální kladný moment v poli: zatíženo to pole a pole ob jedno.
  • Maximální záporný moment nad podporou: zatížena obě sousední pole.
  • Maximální posouvající síla u podpory: zatíženo sousední pole.

Každé uspořádání je samostatný zatěžovací stav, svázaný s ostatními ve skupině, aby je generátor kombinací bral jako alternativy, ne jako současně působící zatížení. Modelujte je jako samostatné stavy od začátku: dodatečně rozdělovat model postavený na jednom plošném užitném stavu znamená zadávat zatížení znovu.

Skupiny

Každý stav patří do skupiny zatížení a ta odpovídá na dvě otázky, které generátor kombinací ze samotného stavu zodpovědět neumí.

Druh zatížení, stálé nebo proměnné. Stálé stavy působí v každé kombinaci, plně nebo s příznivým součinitelem; proměnné působí, nebo ne. Obojí nikdy nesdílí jednu skupinu.

Vztah, jak se stavy skupiny mohou objevit společně:

VztahChováníPoužití
StandardníBez omezení; každý stav se uvažuje samostatněNezávislá zatížení
VýlučněV každé kombinaci působí nejvýše jeden stav skupinySměry větru, uspořádání téhož užitného zatížení
SpolečněPůsobí všechny stavy skupiny, nebo žádnýZatížení rozdělené do stavů pro přehlednost, fyzicky ale jedno zatížení

Kategorie, u proměnných skupin: položka ze společného katalogu (užitné A až H, sníh podle nadmořské výšky, vítr, teplota, seismicita a další), která dodává , a , jež generátor čte. Vlastní ψ umožní zadat tři hodnoty pro národní přílohu, kterou katalog neobsahuje. Katalog je společný pro EN 1990 i ASCE 7, takže skupina označená jako vítr zůstane větrem, i když projekt změní normu.

Mimořádná skupina neexistuje: rovnice 6.11 EN 1990 a seismické kombinace podle EN 1998 se negenerují a je třeba je zapsat ručně. Seismické kombinace ASCE 7 (§2.3.6, §2.4.5) se generují, s jediným seismickým účinkem .

Správné skupiny jsou to, díky čemu automatické kombinace dají rozumnou sadu, a ne velmi dlouhou.

Před kombinováním

  • Každý stav obsahuje jedno zatížení bez součinitele.
  • Vlastní tíha je započtena právě jednou, což potvrzuje kontrola v panelu Zatížení.
  • Vítr a užitné zatížení mají uspořádání, která norma vyžaduje.
  • Stavy jsou zařazeny do správných skupin.
  • Každý stav byl spočítán a prohlédnut samostatně. Deformovaný tvar od jediného stavu je nejrychlejší způsob, jak odhalit zatížení zadané ve špatném směru.

Našli jste na této stránce chybu nebo nejasnost? Napište nám a opravíme to.