Zkušební vnořený článek - Rovnováha a podpůrný dílec

V následujícím příspěvku popíšeme možnost nastavení geometrického typu prutu Konec a Spojitý, nastavení Nosného prutu a Zatížení v rovnovážném stavu.

Ukončený a průběžný prut

Každý člen modelu přípoje je v poli Geometrický typ definován buď jako Spojitý , nebo Ukončený

Uvažovaný sledovací prut pokračuje dále k protilehlým uzlům na obou stranách, ve zkoumaném uzlu není žádný "připojený" konec a lze zatížit oba konce průběžného prutu.

Koncový typ je považován za ukončený ve zkoumaném uzlu: je zde jeden připojený konec a prut může být zatížen pouze na opačné straně ("volný konec", který ve skutečnosti pokračuje dále v globálním modelu).

Rovnováha a nosný prvek

Poznámka: Pokud potřebujete definovat prut, který je oříznut na obou koncích a nepokračuje dále ke konstrukci, použijte operaci Výztužný prut.

Nosný člen

Jeden člen spoje je vždy "nosný" (nebo podporující) a všechny ostatní jsou "spojené". Nosný prut je v seznamu prutů ve scéně podtržen a na "průběžných" koncích prutu jsou zobrazeny červené čtverečky (jako symbol podpory). Nosný prvek může být v případě potřeby vybrán konstruktérem.

Rovnováha a nosný prvek

Další symboly okrajových podmínek naleznete v článku o typu Model.

Rovnováha zatížení

Vnitřní síly v každém uzlu rámu musí být v rovnováze. Zejména v případě spojitého prutu musíme pečlivě zadat vnitřní síly všem prutům, aby byla v uzlu zachována rovnováha.

V definici zatížení lze zvolit dvě možnosti týkající se rovnováhy.

  • Zjednodušené – v tomto režimu je nosný prvek podepřen (průběžný prut na obou koncích) a zatížení není definováno na nosném prvku
  • Pokročilé (výchozí) – nosný prvek je podepřen pouze na jednom konci, zatížení jsou aplikována na všechny pruty a je třeba najít rovnováhu sil

Režim lze přepínat v horní liště tlačítkem Zatížení v rovnováze .

Rovnováha a nosný prvek

Ve výchozím nastavení je zapnuta možnost Zatížení v rovnováze (od verze 22.0 IDEA StatiCa, viz část Poznámky k vydání 22.0). V tomto případě se zobrazí tabulka nevyvážených sil a uživatel je odpovědný za udržení zatížení v rovnováze). Případné nevyvážené síly působí na podpory. 

Rovnováha a nosný prvek

Je důležité si uvědomit, že narušení rovnovážného stavu může vést k falešným a nebezpečným výsledkům. Také použití zjednodušené metody zatížení (s vypnutou volbou Zatížení v rovnováze ) nebere v úvahu úplný obraz napětí ve spoji a může vést k chybným výsledkům.

Příklad

Rozdíl si ukážeme v následujícím příkladu: 

Připojené připojení zatíženého nosníku (B1) k průběžnému sloupu (C) má deaktivovanou volbu Zatížení v rovnováze.

Rovnováha a nosný prvek

Poté, co vypočítáme projekt, jsou výsledky poskytnuty ve 3D scéně. Všechny provedené kontroly jsou uspokojivé.

Rovnováha a nosný prvek

Nyní zkopírujeme projekt a aktivujeme zatížení v rovnováze. Zobrazí se tabulka s nevyváženými silami . Můžeme zadat vnitřní síly na obou koncích sloupu C a zkontrolovat rovnováhu zadaných uzlových sil.

Rovnováha a nosný prvek

Opět spočítáme projekt CON2 a vidíme, že svary neprošly posudkem. Důvodem je správné zatížení zvyšující napětí v pásnici sloupu, které jsme tentokrát uvažovali.

Rovnováha a nosný prvek

Zjednodušená metoda

Požadavek na rovnováhu je správný. Přesto není nutné navrhovat některé jednoduché spoje. Pokud je posouzena pouze část přípoje (jednoduché, např. přípoj nosníku na sloup) a nezajímá nás interakce se zatížením podepřeného prutu, existuje možnost vypnout rovnovážnou podmínku. Udělejte to prosím pouze po pečlivém zvážení.