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 stavů | Proč fungují |
|---|---|
Vlastní tíha | Generuje ji model, součinitel jako stálé zatížení |
Ostatní stálé – podlahy | Stálé, ale oddělitelné od tíhy konstrukce |
Užitné – kanceláře | Proměnné, vlastní součinitele ψ |
Užitné – technologie | Jiné součinitele ψ než kanceláře |
Sníh | Vlastní pravidla pro kombinace |
Vítr + X | Jeden směr, jeden předpoklad vnitřního tlaku |
| Špatné názvy stavů | Proč škodí |
|---|---|
Stálé + podlahy + instalace | Později nejde opatřit různými součiniteli |
Všechno užitné | Neumožní uspořádání na sousedních polích |
Vítr | Který směr? |
Nejhorší případ | Právě 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
| Typ | Působí na | Typické použití |
|---|---|---|
| Osamělá síla nebo moment | Uzel nebo místo na prutu | Reakce sloupů, technologie, vedlejší nosníky |
| Rovnoměrné spojité | Prut, po celé délce | Zatížení z desek na nosníky, opláštění |
| Náběhové | Prut, proměnné mezi konci | Vítr na krokvi, proměnný tlak zeminy |
| Plošné | Deska, stěna, skořepina, rovnoměrné nebo náběhové | Zatížení stropů, tlak větru |
| Zatížení hrany | Hrana plochy, proměnné mezi rohy | Stěny na deskách, atiky |
| Teplota | Prut nebo plocha | Rovnoměrná změna nebo gradient po tloušťce |
| Zatěžovací panel | Plocha nad samotnými pruty | Tlak na střechu nebo strop přenášený do nosníků pod ním bez desky, kterou by bylo třeba síťovat |
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.
| Nastavení | Možnosti |
|---|---|
| Roznos | Dvousměrný, každý bod jde na nejbližší nosník (pravidlo 45°), nebo jednosměrný podél globální osy, takže nosníky rovnoběžné s touto osou nenesou nic |
| Roznáší na | Pruty, každý prut v rovině panelu včetně vnitřních stropnic; Hrany, jen pruty podél obrysu a lemů otvorů; Rohy, rohové uzly jako osamělé síly |
| Metoda | Zatěžovací 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 na | Lokální směry |
|---|---|
| Prutu | Podél prutu (lokální x′), Lokální y′ (osa průřezu), Lokální z′ (osa průřezu) |
| Desce | Lokální 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:
| Vztah | Chování | Použití |
|---|---|---|
| Standardní | Bez omezení; každý stav se uvažuje samostatně | Nezávislá zatížení |
| Výlučně | V každé kombinaci působí nejvýše jeden stav skupiny | Směry větru, uspořádání téhož užitného zatížení |
| Společně | Působí všechny stavy skupiny, nebo žádný | Zatížení 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.
