Příklad prutová ocelová konstrukce 2D

SCIA CZ, s. r. o. Slavíčkova 1a 638 00 Brno tel. 545 193 526 545 193 535 fax 545 193 533 E-mail [email protected] www.scia.cz

Systém programů pro projektování prutových a stěnodeskových konstrukcí

NEXIS 32 rel. 3.60 Příklad – prutová ocelová konstrukce 2D

Vydavatel tohoto manuálu si vyhrazuje právo na změny obsahu bez upozornění. Při tvorbě textů bylo postupováno s velkou péčí, přesto nelze zcela vyloučit možnost vzniku chyb. SCIA CZ, s. r. o. nemůže převzít odpovědnost ani záruku za chybné použití uvedených údajů a z toho vyplývajících důsledků. Žádná část tohoto dokumentu nesmí být reprodukována po částech ani jako celek ani převáděna do elektronické formy, včetně fotokopírování a snímání, bez výslovného písemného povolení společnosti SCIA CZ, s. r. o.  Copyright 2002 SCIA Group. Všechna práva vyhrazena.

NEXIS 32

1.

O TOMTO MANUÁLU ____________________________________________ 1

2.

ÚVOD ________________________________________________________ 2

3.

ZALOŽENÍ PROJEKTU ___________________________________________ 3

4.

SPRÁVA PROJEKTŮ ____________________________________________ 7

5.

ZADÁNÍ _______________________________________________________ 8

5.1.

Zadání průřezu _____________________________________________________________________ 8

5.2. Zadání geometrie___________________________________________________________________ 10 5.2.1. Tvorba bloku : rovinná síť_________________________________________________________ 10 5.2.2. Přidání bloků do konstrukce – tlačítko [Přidej 1,Přidej] __________________________________ 12 5.2.3. Tvorba bloku : vazník ____________________________________________________________ 14 5.2.4. Umístění bloku vazníku do konstrukce _______________________________________________ 15 5.2.5. Přidání prutů do konstrukce _______________________________________________________ 15 Zadání vlastností prutů ______________________________________________________________ 15 5.3.1. Přiřazení průřezů _______________________________________________________________ 15 5.3.2. Pootočení průřezů_______________________________________________________________ 15

5.3.

5.4. Zadání dat pro výpočet _____________________________________________________________ 16 5.4.1. Zadání podpor __________________________________________________________________ 16 5.4.2. Zadání kloubů __________________________________________________________________ 18 5.4.3. Zadání zatížení _________________________________________________________________ 20 5.4.4. Zadání kombinací _______________________________________________________________ 24

6.

VÝPOČET ____________________________________________________ 25

7.

VÝSLEDKY ___________________________________________________ 26

7.1.

Globální deformace _________________________________________________________________ 26

7.2.

Deformace prutů ___________________________________________________________________ 29

7.3.

Vnitřní síly ________________________________________________________________________ 31

7.4.

Reakce v podporách ________________________________________________________________ 33

7.5.

Síly v přípoji_______________________________________________________________________ 34

7.6.

Napětí, únava ______________________________________________________________________ 35

8.

POSOUZENÍ OCELOVÝCH PRUTŮ ________________________________ 37

9.

DOKUMENT __________________________________________________ 42

9.1.

Vložení vstupních dat do dokumentu __________________________________________________ 42

9.2.

Vložení výsledků do dokumentu ______________________________________________________ 43

NEXIS 32

9.3.

Vložení obrázku do dokumentu _______________________________________________________ 43

9.4.

Dynamický dokument _______________________________________________________________ 44

NEXIS 32

1.

O TOMTO MANUÁLU

Všechny texty vztahující se k programu (texty nabídek, dialogů, tlačítka ,…) jsou tištěny tučně. Tlačítka jsou znázorněna hranatými závorkami: klepněte na [OK], zvolte [Čís. výstup]. Volba z hlavní nabídky nebo stromu příkazů je znázorněna následujícím způsobem: zvolte Nastavení > Nastavení tiskárny z hlavní nabídky.

strana 1

NEXIS 32

2.

ÚVOD

NEXIS 32 a SCIA Basic – Ocelové pruty 2D je výpočetní systém pro Windows NT, 2000, XP a starší OS Windows 95 a Windows 98. Systém je určený pro výpočty 2D prutových konstrukcí (rovinná příhradovina, rovinný rám, rošt) a posouzení průřezů. Celý výpočet, návrh a posouzení se provádí v jednom programu – zadání geometrie, výpočtového modelu (zatížení, podpěry…), lineární výpočet, výstupy výsledků, posudky a optimalizace prvků podle různých národních norem, generování dokumentu o výpočtu, atd. Tento příklad popisuje úkony od zadání konstrukce po vygenerování dokumentu o výpočtu dvojrozměrné ocelové konstrukce podle ČSN. Jedná se o příčnou vazbu průmyslové haly. Celý příklad se dá provést v krátkém čase a pomůže uživatelům seznámit se s mnohými funkcemi programu. Výpočty jiných typů konstrukcí se uskutečňují ve stejném prostředí a použitím stejných funkcí. Proto je přechod od výpočtu jednoduché příčné vazby k jiným typům konstrukcí jednoduchý.

Obr. 1 zobrazuje polovinu konstrukce, kterou budeme počítat.

Obr. 1 - Schéma konstrukce

strana 2

NEXIS 32

3.

ZALOŽENÍ PROJEKTU

SCIA Basic se spouští stejně jako ostatní Windows aplikace: 1. Dvojklikem na ikonu na pracovní ploše. 2. Pokud není ikona na ploše, je možné použít příkaz Start > Programy > IDA NEXIS 32 rel. 3.60 > Nexis 32. Jazyk celé aplikace lze změnit přidáním parametru do spuštění programu: 1.

Klepněte pravým tlačítkem na zástupce Nexis 32 3.60, v kontextové nabídce zvolte příkaz Vlastnosti (pokud zástupce neexistuje, vytvořte jej).

2.

Přepněte na kartu Zástupce.

3.

Přidejte parametr do pole Cíl : C:\NEXIS32\NEXIS32.EXE /ILCZ (/ILCZ = čeština, /ILUS =angličtina, /ILGR = němčina, /ILSK =slovenština).

Objeví se úvodní obrazovka SCIA Basic - NEXIS 32. Založíme nový projekt : 1. Pokud se objeví dialog Otevřít, klepněte na [Storno]. 2. V hlavním menu příkazů potvrďte příkaz Projekt > Nový. Objeví se dialog Informace o projektu, ve kterém lze nastavit základní údaje:

Obr. 2 - Dialog Informace o projektu

3. Do vstupných polí Jméno, Popis, Autor a Datum můžete vepsat libovolné identifikační údaje o projektu. Tyto data je možné použít při vytváření výstupů programu. 4. Po klepnutí na obdélníček Národní norma lze nastavit výchozí národní normu pro projekt. Vyberte kartu ČSN a potvrďte klepnutím na [OK]. Tímto nastavením se deaktivují všechny možnosti zadávání i vyhodnocení, které se váží k jiným národním normám. Národní normu je však možné změnit kdykoliv při práci s programem. 5. Po klepnutí na [Materiál] lze nastavit aktuální materiál pro projekt. Objeví se dialog pro nastavení aktuálního materiálu. Vyberte normu, pro kterou chcete zobrazit materiály (ČSN), a typ materiálu (ocel) v rolovacích seznamech v horním levém rohu dialogu.

strana 3

NEXIS 32 Zobrazí se dostupné třídy ocelí podle ČSN. Vyberte myší materiál S235, zobrazí se charakteristiky materiálu. Klepněte na tlačítko [OK], dialog se zavře. Tímto se nastavil aktuální materiál projektu, ale každé časti konstrukce může být kdykoliv později přiřazen jiný materiál.

Obr. 3 - Nastavení aktuálního materiálu

6. Po klepnutí na [Jednotky] lze změnit nastavení vstupních a výstupních jednotek používaných v projektu. 7. Je nutné nastavit typ řešené konstrukce. Nastavený typ konstrukce omezuje dostupné možnosti zadávání i vyhodnocení a stanovuje typ použitého výpočtu. Lze použít 2D prutové nastavení . Nastavte Rám XZ (rovinný rám) a klepněte na [OK], ukončí se nastavení základních údajů o projektu. Otevře se pracovní prostředí programu SCIA Basic. Obrazovka obsahuje následující základní komponenty: Titulek aplikace V titulku okna na horním okraji obrazovky se vypisuje jméno programu, jméno otevřeného projektu a jméno okna aktuálního pohledu na projekt. Seznam příkazů Seznam příkazů se nachází pod titulkem aplikace. Výběrem některého z názvů příkazů (Projekt, Pohled, Výběr, Aktivity, Nastavení, Okno nebo Nápověda) se rozbalí nabídka s dalšími příkazy. Některé z příkazů jsou nedostupné, protože při aktuální činnosti nemají význam nebo nejsou součástí licence. Panely nástrojů Pod seznamem příkazů jsou panely nástrojů – ikon. Klepnutí levým tlačítkem myši na ikonu umožní rychlý přístup k některým často používaným příkazům. Kreslící plocha V této ploše se vykresluje zadávaná konstrukce. Obsah kreslící plochy se může měnit podle toho, ve které časti zadávání nebo vyhodnocování konstrukce se nacházíte. Kontextová nabídka Kontextová nabídka se objeví po klepnutí pravým tlačítkem myši nad kreslící plochou. V kontextové nabídce se objevují kromě obecných často používaných příkazů i příkazy specifické pro objekty, nad kterými stál kurzor myši ve chvíli vyvolání nabídky. Strom příkazů

strana 4

NEXIS 32 Na levé straně obrazovky je strom příkazů, který zpřístupňuje hlavní zadávací a vyhodnocovací metody. Volbou příkazu ve stromu se dostanete do hlavního dialogu, se kterým chcete pracovat – zadání geometrie, definice výpočtového modelu, vyhodnocení výsledků …. Jednotlivé metody se spouští dvojklikem na požadovaný příkaz ve stromě. Buď se přímo objeví dialog nebo se rozvine další větev stromu (pokud je před ikonou ve stromě znak „+“, má dialog další větvení). Při zahájení zadávání nové konstrukce nejsou viditelné všechny příkazy stromu. Příkazy se ve stromě objevují až tehdy, kdy mají smysl – např. větev stromu Výsledky se objeví až po provedení výpočtu. Hlavní dialog Hlavní dialog se objeví na místě stromu příkazů. Hlavní dialog potom obsahuje příkazy pro příslušnou část zadávání nebo vyhodnocování. Dialogová okna Pomocí dialogových oken se uskutečňuje zadávání parametrů. Příkazový řádek Když program očekává číselný nebo grafický vstup údajů, otevře se u dolního okraje obrazovky vstupní řádek (nad stavovým řádkem). Funkce, obsah a vzhled vstupního řádku závisí na druhu vstupu, který program očekává.

Obr. 4 - Pracovní plocha programu

Stavový řádek Na spodním okraji obrazovky se nachází stavový řádek. Stavový řádek obsahuje základní informace o stavu programu a dají se z něho rychle změnit některá nastavení. Nejdůležitější položky stavového řádku:

strana 5

NEXIS 32 Souřadnice

Souřadnice kurzoru myši v aktuální pracovní rovině. Po klepnutí pravým tlačítkem myši lze změnit počet zobrazovaných desetinných míst.

[m]

Pravým tlačítkem lze změnit aktuální délkové jednotky.

[GSS]

Klepnutí tlačítkem umožní změnu souřadného systému.

[Rovina XY]

Změna aktuální pracovní roviny v nastaveném USS. Všechny základní geometrické operace se vykonávají v nastavené pracovní rovině.

[RASTR]

Zobrazí nebo skryje rastr bodů v aktivní pracovní rovině. Po klepnutí pravým tlačítkem myši lze změnit nastavení rastru.

[BOD], [ŽÁDNÝ]

Nastavení uchopovacího režimu. BOD: jakmile je nastaven tento uchopovací režim, kurzorem myši je možné vybrat pouze uzly konstrukce (nebo body ve 2D kreslení). ŽÁDNÝ: kurzorem myši lze zadat jakýkoliv bod v aktuální pracovní rovině.

strana 6

NEXIS 32

4.

SPRÁVA PROJEKTŮ

Před zahájením zadávání je důležité vědět, jak uložit projekt, otevřít projekt a jak změnit základní údaje o projektu. Při práci s příkladem je vhodné provádět průběžné ukládání zadaných dat. Pak můžete práci na přikladu kdykoliv přerušit a po návratu k příkladu pokračovat na stejném místě, kde jste předtím skončili. Veškeré vstupy i výsledky výpočtů i výstupy se ukládají do jediného souboru s příponou *.epw. 1. Potvrďte Projekt > Uložit z pruhu nabídek. Objeví se dialog Uložit jako (při prvním ukládání projektu). Vyberte požadovaný adresář a napište jméno souboru projektu do vstupního pole Název souboru, klepněte na [Uložit]. Při příštím provedení příkazu Projekt > Uložit se projekt automaticky uloží do takto zadaného jména souboru. Chcete-li změnit jméno a adresář souboru, proveďte příkaz Projekt > Uložit jako. 2. Potvrzením Projekt > Zavřít se aktuální projekt uzavře. Před uzavřením okna projektu se objeví nabídka pro uložení a komprimaci projektu, popřípadě smazání sítě a výsledků výpočtu. 3. Potvrzením Projekt > Otevřít otevřete existující projekt. Objeví se dialog s výpisem projektů existujících na nastaveném adresáři. Vyberte projekt a otevřete jej klepnutím [OK] nebo dvojklikem na jméno souboru projektu. 4. Kdykoliv při práci s projektem lze změnit základní údaje o projektu (Jméno, Popis, Materiál, Jednotky …) příkazem Projekt > Data o projektu v pruhu nabídek. Objeví se dialog Informace o projektu. Proveďte požadované změny a uložte je klepnutím na [OK].

strana 7

NEXIS 32

5.

ZADÁNÍ 5.1.

ZADÁNÍ PRŮŘEZU

V průběhu zadávání konstrukce je potřeba přiřadit každému prutu konstrukce jeho průřez. Tento průřez se vybírá z databáze všech průřezů v projektu. V tomto příkladě projektovou databázi průřezů vytvoříme na začátku zadávání, ale přidat další průřezy do projektu lze i kdykoliv později. 1.

Potvrďte příkaz Průřezy, tloušťky > Nový průřez ve stromě. Průřezy se zadávají v dialogovém okně Nový průřez:

Obr. 5 - Zadání nového průřezu Na levé straně je seznam všech dostupných typů průřezů. Potřebný typ lze zvolit dvojklikem myši a pokračovat nastavením dalších parametrů průřezu. Pro nejčastější používané ocelové, betonové a dřevěné průřezy lze provést zrychlené zadání klepnutím na ikonku s vyobrazením požadovaného průřezu. 2.

Klepněte na tlačítko [I] ve skupině Ocel. Objeví se dialog se seznamem průřezů tvaru I dostupných v databázi. Vyberte typ (I) a velikost (340). Po klepnutí na [OK] se průřez přidá do projektové databáze (nebo lze také provést dvojklik na velikost). Tento průřez použijeme pro sloupy.

3.

Přidejte postupně další průřezy: - dvojice průřezů L zády k sobě, profil L140/10, vzdálenost 8 mm – bude použit pro horní pás vazníku - dvojice průřezů L zády k sobě, profil L80/6, vzdálenost 8 mm – pro diagonály - dvojice průřezů L zády k sobě, profil L125/8, vzdálenost 8 mm – pro spodní pás vazníku - dvojice průřezů L zády k sobě, profil L50/5, vzdálenost 8 mm – pro svislice

Pozn.: Pokud znáte jméno a rozměr průřezu, je ještě rychlejší metoda pro přidání průřezu do projektu. Napíšete jméno a velikost do vstupního pole Editace (kód+typ) (např. I340 bez mezer). Po klepnutí na [Přidat] se průřez přidá do projektu (pokud byl v databázi pod tímto jménem nalezen). 4.

Po zadaní potřebných průřezů klepněte na tlačítko [OK].

Pokud si chcete přehlédnout průřezy v projektu, potvrďte ve stromě příkaz Průřezy, tloušťky > Nastavení průřezu.

strana 8

NEXIS 32

Obr. 6 - Nastavení aktuálního průřezu

Na obrázku v dialogu se vykresluje aktuální průřez. To je průřez, který bude přiřazovaný prutovým prvkům zadávaným do projektu. Dvojklikem na jméno jiného průřezu nebo jeho výběrem a klepnutím na [OK] se tento průřez stane aktivním. Vyberte jako aktuální průřez I340.

strana 9

NEXIS 32

5.2.

ZADÁNÍ GEOMETRIE

Spusťte zadávání geometrie konstrukce příkazem Geometrie ve stromě.

Obr. 7 - Geometrie Geometrie se skládá z jednotlivých bloků. První skupina tlačítek ve skupině Blok umožňuje různými způsoby blok vytvořit. V našem příkladě si ukážeme základní způsoby jak vytvořit blok. Druhá skupina tlačítek ve skupině Blok umožňuje umístit blok na jeho místo v konstrukci. Vytvořený blok lze do konstrukce přidat jedenkrát nebo vícekrát. Pozn.: Pokud v projektu nebyly zadané žádné průřezy, při pokusu o zadání prutového bloku se automaticky zobrazí dialog Nový průřez. Pomocí příkazů ve skupině Konstrukce se upravuje již zadaná geometrie konstrukce.

5.2.1.

TVORBA BLOKU : ROVINNÁ SÍŤ

Pro vytvoření příčného rámu můžeme použít metodu Rovinná mříž. Pomocí této metody nakreslíme příčný řez. Tento řez se umístí do aktivní pracovní roviny. Protože chceme mít řez umístěný v rovině XZ (svislá rovina GSS), nejdříve nastavíme rovinu XZ jako aktivní, abychom zajistili, že nový blok bude umístěn správně. Aktivní rovina je znázorněna způsobem kresby souřadného systému – osy aktivní roviny jsou velkými šipkami, třetí osa je slabě. Aktivní rovina se také vypisuje ve stavovém řádku. Pokud je zobrazeno [Rovina XZ] ve stavovém řádku, můžete pokračovat dále. V opačném případě klepněte několikrát na tlačítko [Rovina XY] nebo klepněte levým tlačítkem na [GSS] a potvrďte příkaz Aktivní rovina XZ. Definování bloku:

strana 10

NEXIS 32 1. Spusťte zadání nového bloku prutů klepnutím na tlačítko [Makro 1D]. Zobrazí se dialog s možnými způsoby zadání bloku maker 1D. Potvrďte [Rovinná mříž].

Obr. 8 - Rovinná mříž - definice hladin V rovinné mříži nejdříve zadáme rastr (skupina Hladiny). Rastr může být pravoúhlý, kosoúhlý anebo polární (body na soustředných kružnicích). Pomocí bodů sítě lze definovat pruty použitím příkazů ve skupině Nový. Pomocí příkazů ve skupině Opravy lze změnit již zadané pruty. 2. Spusťte zadání pravoúhlé mříže klepnutím na [Pravoúhlé]. Objeví se dialog Zadání hladin. 3. Pro hladiny v směru osy X (vodorovné hladiny) klepněte na [Nová abso] pod sloupcem Hladiny X. Objeví se vstupní textové pole, do kterého zadejte hodnotu 2.4*10 a klepněte na [OK]. Do seznamu vodorovných hladin se přidá deset hladin se vzdáleností 2,4 m. 4. Způsob práce se sloupcem Hladiny Y je identický. Klepněte nyní na [Nová rela] pod sloupcem Hladiny Y a zadejte - 5.2. Přidá se hladina vzdálená -5.2 m od vybrané hladiny (v tomto případě nulové hladiny). Po zavření dialogu tlačítkem [OK] se vykreslí zadané hladiny. Nastavte se na hladinu 0.000 a potom klepněte na [Nová rela] pod sloupcem Hladiny Y a zadejte 0.643*5. Vygeneruje se pět hladin se vzdáleností 0.643 m. 5. Pomocí vygenerované sítě budeme zadávat pruty. Nejdříve nastavíme správný aktuální průřez. Klepněte na [Průřez], vyberte I340 a zavřete dialog průřezů. 6. Klepnutím na [Prut] spustíte zadání prutu. Jestliže je kurzor nad kreslící plochou, objeví se v průsečíku vodících čar čtvereček, kterým je možné uchopovat body rastru. Funkce úchopu je indikovaná nastavením [BOD] v pravém dolním rohu stavového řádku (pokud se vypisuje [ŽÁDNÝ], klikněte na toto tlačítko jednou levým tlačítkem myši). V levém rohu stavového řádku se vypisuje aktuální souřadnice myši.

strana 11

NEXIS 32 Klepněte na bod rastru o souřadnicích 0,0 a potom na 0,-5.2. Tím se vykreslí první sloup. 7. Obdobně nakreslíte sloup z bodu 24,0 do 24,-5.2. 8. Ukončete zadávání sloupů s průřezem I340 klepnutím na pravé tlačítko myši nad kreslící plochou. 9. Klepněte na průřez a vyberte průřez L 140/10,8 (dvojice uhelníků se vzdáleností přírub 8 mm – horní pás). Aktivní průřez je nyní vybraný průřez. Horní pás můžete zadat klepnutím na [Makro] a postupem z bodu do bodu, až dokud nenakreslíte celý horní pás. 10. Podobně postupujte i při zadaní spodního pásu (L125/8,8) a diagonál (L80/6,8), obě pomocí funkce [Makro]. Svislice (L50/5,8) nakreslíte pomocí funkce [Prut].

Obr. 9 - Pruty zadané pomocí funkce Rovinná mříž 11. Zadání prvního bloku je ukončené, můžeme zavřít zadávání v rovinné mříži kliknutím na [OK]. Počátek zadaného bloku se vloží do počátku USS na konstrukci.

5.2.2.

PŘIDÁNÍ BLOKŮ DO KONSTRUKCE – TLAČÍTKO [PŘIDEJ 1,PŘIDEJ]

Po uzavření rovinné mříže je blok umístěn v rovině XZ. Blok potřebujeme přidat do konstrukce.

strana 12

NEXIS 32 1. Klepněte na [Přidej1]. 2. V místě bloku se přidají skutečné pruty do konstrukce (dosud se jednalo jen o dočasný blok). 3. Klepněte na [Posun]. 4. Blok posuneme myší tak, aby jeho počáteční bod korespondoval s koncovým bodem už přidané konstrukce (tzn. o 24 metrů ve směru osy X). 5. Klepněte znovu na [Přidej1]. 6. Blok už nebudeme dále potřebovat. Smažeme ho klepnutím na [Smazat] ve skupině Blok. Konstrukci je možné zadávat hromadně s definovaným přírůstkem posunu a pootočení. Ukážeme si, jak lze použít tento příkaz. 1. Klepněte na [Přidej]. 2. Objeví se dialog Přidej bloky. Ve skupině Posun zapněte přepínač USS. Vzdálenost mezi přidanými bloky lze zadat hodnotou ve vstupním poli nebo myší. Pokud by byla zapnuta volba Táhnout, zadávali by se dva body určující vzdálenost mezi bloky. 3. Zvolte USS a zadejte hodnotu 24 do vstupního pole dx (24 m mezi bloky v směru osy X aktivního USS ). Zadejte hodnotu 2 ve vstupním poli Počet ve skupině Kopie (blok se přidá dvakrát) a zapněte přepínač Násobně (24 m je vzdálenost mezi jednotlivými přidanými bloky). 4. V skupině Táhnout zapněte přepínač Žádné uzly. V průběhu přidávání se mezi uzly bloku nebudou automaticky generovat žádné pruty. V případě volby Vybrané uzly by se v průběhu přidávání mezi vybranými uzly bloku (vyznačené křížky) automaticky generovali pruty, tuto funkci však v našem případě neupotřebíme. Klepněte na [OK].

Obr. 10 - Dialog pro přidání bloků do konstrukce 5. Tímto příkazem se přidají dva bloky vedle sebe a vygeneruje se příčný řez dvojlodní halou. 6. Potvrďte příkaz Pohled > Zoom > Vše v seznamu nabídek, celá konstrukce bude zvětšená tak, aby se vešla na obrazovku. 7. Blok už nebudeme dále potřebovat. Smažeme ho klepnutím na [Smazat] ve skupině Blok. V případě potřeby editování takto vytvořené Konstrukce máme k dispozici nabídku [Oprava] a [Smazat] ve skupině Konstrukce. 1. Klepněte na [Smazat] ve skupině Konstrukce dialogu Geometrie, v následujícím dialogu klepněte na [Vybrané pruty].

strana 13

NEXIS 32 2. Označte všechny pruty vazníku (ukážeme si jiný způsob zadání vazníku). Použijte např. funkci horního menu Výběr > Prut a potom Výběr > Okno a tažením okna vyberte myší všechny pruty vazníku. Vybrané pruty se zvýrazní jinou barvou. Ukončete výběr klepnutím pravým tlačítkem myši nad kreslící plochou, vybrané pruty (pruty celého vazníku) se odstraní. 3. Klepnutím na ikonu Zpět

5.2.3.

v panelech nástrojů by bylo možné obnovit nechtěně smazané pruty.

TVORBA BLOKU : VAZNÍK

Nyní přidáme vazníky ve směru osy X. Použijeme parametrické zadávání vazníků:

1.

Klepněte na [Makro 1D] ve skupině Blok, potom na [Vazník] v dialogu Nový blok prutů.

Obr. 11 - Definice vazníku

2.

Ve skupině Velikosti zadejte rozměry vazníku dle obrázku. Rozměry se zadávají pro polovinu symetrického vazníku.

3.

Zvolením volby Symetrický se přidá symetrická část vazníku. Ve skupině Diagonály nastavte požadovaný směr průběhu diagonál.

4.

V pravé časti dialogu se nastavují průřezy pro skupiny prutů vazníku. Nastavte L140/10, 8 pro horní pás, L125/8, 8 pro spodní pás, L50/50,8 pro svislice, L80/6,8 pro diagonály a ukončete definici vazníku klepnutím na [OK].

strana 14

NEXIS 32

5.2.4.

UMÍSTĚNÍ BLOKU VAZNÍKU DO KONSTRUKCE

Blok se vykreslil do roviny XZ souřadného systému USS, protože tato rovina byla ponechaná jako aktivní. Počátek bloku vazníku (levý dolní uzel) je v počátku USS. Než blok přidáme do konstrukce, je nutné ho umístit do správné polohy. V našem příkladě by poloha měla odpovídat. V opačném případě postupujte následovně: 1. Klepněte na [Posun] ve skupině Blok. Při pohybu myší můžete vidět pohyb celého bloku. Posuňte blok do správné polohy, přitom používejte uchopovacího režimu [BOD] nebo zadávejte souřadnice číselně z příkazové řádky. 2. V případě, že chceme změnit bod, za který je blok tažen, klepněte na tlačítko [Pomůcky] a [Změna bodu vložení] a vyberte jiný bod bloku. Za předpokladu správně umístěného bloku pokračujte: 1. Klepněte na [Přidej]. Ve skupině Posun zapněte přepínač USS. 2. Zadejte hodnotu 24 do vstupního pole dx (24 m mezi bloky v směru osy X aktivního USS ). Zadejte hodnotu 2 ve vstupním poli Počet ve skupině Kopie (blok se přidá dvakrát) a zapněte přepínač Násobně (24 m je vzdálenost mezi jednotlivými přidanými bloky). 3. V skupině Táhnout zapněte přepínač Žádné uzly. V průběhu přidávání se mezi uzly bloku nebudou automaticky generovat žádné pruty. V případě volby Vybrané uzly by se v průběhu přidávání mezi vybranými uzly bloku (vyznačené křížky) automaticky generovaly pruty. Klepněte na [OK]. 4. Blok už nebudeme dále potřebovat. Smažeme ho klepnutím na [Smazat] ve skupině Blok.

5.2.5.

PŘIDÁNÍ PRUTŮ DO KONSTRUKCE

Pomocí tlačítka [Kreslení] lze přímo zadávat pruty do konstrukce. Počáteční a koncový uzel prutu mohou být buď uzly už existující konstrukce nebo jakékoliv body v prostoru – zadané myší v rastru, souřadnicemi apod. Pomocí tohoto kreslení můžeme zadat doplňující prvky – např. doplnit další pruty apod. Opět ale vznikne zelený blok, který musíme pomocí [Přidej1] nebo [Přidej] vložit do konstrukce. Zadání geometrie je ukončené. Klepněte na [Zavřít] v dialogu Geometrie.

5.3.

ZADÁNÍ VLASTNOSTÍ PRUTŮ

5.3.1.

PŘIŘAZENÍ PRŮŘEZŮ

Pokud chcete následně změnit přiřazení průřezů jednotlivým prutům, potvrďte příkaz Průřezy, tloušťky > Průřezy přiřazení ve stromě. Objeví se hlavní dialog, ve kterém lze nastavit aktuální průřez a přiřadit ho jednotlivým prutům konstrukce. Pruty, které už mají přiřazený aktuální nastavený průřez jsou zvýrazněné barevně. Jestliže chcete změnit průřez, vyberte požadované pruty. Po klepnutí na tlačítko Zadání ve skupině Zadání a opravy se vybraným prutům přiřadí aktuální nastavený průřez (je zvolen pomocí tlačítka [Průřez]). Pokud jste postupovali podle výše uvedených kroků, měli by všechny pruty konstrukce mít přiřazen správný průřez, proto můžeme dialog zavřít bez potvrzení změn kliknutím na [Zrušit].

5.3.2.

POOTOČENÍ PRŮŘEZŮ

Pro pootočení průřezů v systému SCIA Basic – pruty 2D se musíme vrátit ve stromě do menu Geometrie. 1. Ve skupině Konstrukce zadejte Rotace. Otočíme si horní pás o 1800. Ve stavovém řádku předem nastavte vybírané entity na Makro (kliknout levým tlačítkem myši na Prut, pokud je napsáno Makro, tak neklikat). 2. V dialogu pro rotace zvolte volbu 180°. 3. Potvrďte [OK] a vyberte čtverečkem na pracovní ploše příslušné makra 1D – oba horní pásy.

strana 15

NEXIS 32 4. Potvrďte pravým tlačítkem myši. V případě, že bychom měli nastaven prostorový pohled na konstrukci a zobrazení průřezů, viděli bychom, jak se symboly zobrazující průřez otočí o 180°.

5.4.

ZADÁNÍ DAT PRO VÝPOČET

5.4.1.

ZADÁNÍ PODPOR

Nejdříve zadáme okrajové podmínky pro výpočet: 1. Potvrďte ve stromě příkaz Zadání > Model > Podpory. 2. V dialogu se zobrazuje grafické znázornění aktuálního nastaveného typu podpory. Klepněte na obrázek, aby bylo možné nastavovat jiný typ podpory. Objeví se dialogové okno Podpora. Zvolené stupně volnosti jsou v podpoře zachytávány. Potvrďte, že podpora zachytává X, Z, a Ry (tj. vetknutí) a zavřete dialogové okno.

Obr. 12 - Dialog Podpora

strana 16

NEXIS 32

3. Jestliže chceme přiřadit uzlům nastavený typ podpory, je vhodné si vybrat požadované uzly podpor předem. Abychom vybrali uzly jednoduše, změníme si bod pohledu na konstrukci. Potvrďte příkaz Pohled > Bod pohledu v seznamu příkazů. Objeví se dialog pro nastavení bodu pohledu. Soustředné kruhy v horní časti dialogu zobrazují symbolický bod pohledu na zeměkouli, ze kterého se díváme na konstrukci. Klepnutím myší do prostoru ohraničeného kruhy se změní bod pohledu. Střed kruhů je severní pól „zeměkoule“, vnitřní kruh je rovník, vnější kruh je degenerovaný jižní pól. Bod pohledu lze nastavit do libovolné polohy. Pomocí tlačítek ve spodní části dialogu lze nastavit pohled ve směru libovolné osy souřadného systému. Vypněte volbu Podle USS a klepněte na [+Y]. 4. Nyní můžeme jednoduše vybrat oknem uzly, do kterých chceme zadat podpory. Potvrďte Výběr > Okno ze seznamu příkazů. Klepnutím levým tlačítkem myši v oblasti kresby a táhnutím myši vytvoříte okno výběru, druhé klepnutí okno uzavře a prvky v okně se vyberou. Tímto způsobem proveďte výběr oknem na spodních uzlech sloupů. Režim výběru ukončete klepnutím na pravé tlačítko myši. Pokud jste udělali při výběru chybu, zrušte ho příkazem Výběr > Odeznač vše.

3. Klepněte na ikonu Zpět zobrazení v panelu nástrojů předcházející nastavený pohled na konstrukci.

, tím se vrátí zpět

4. Podpory se do vybraných uzlů konstrukce vloží po klepnutí na tlačítko [Zadání], zadané podpory se vykreslí v jednotlivých uzlech konstrukce. Pokud se podařilo zadat podpory správně, opusťte dialog Podpory klepnutím na [OK].

Obr. 13 - Nastavení bodu pohledu

strana 17

NEXIS 32

5.4.2.

ZADÁNÍ KLOUBŮ

Budeme zadávat klouby na konstrukci: 1. Potvrďte ve stromě Zadání > Model > Klouby. 2. Po klepnutí na tlačítko s grafickým zobrazením typu kloubu se objeví dialog, ve kterém lze změnit nastavení typu kloubu. Zvolené složky posunů a pootočení nejsou v kloubu přenášeny. Zvolte fiy (momenty odpovídající těmto pootočením budou nulové) a zavřete dialog.

Obr. 14 - Nastavení typu kloubu Nejdříve zadáme klouby na vazník. 3. Zapněte přepínač Prut v dialogu Klouby a zapněte obě volby - Začátek i Konec. Potvrďte příkaz Výběr > Okno ze seznamu příkazů. Klepněte na tlačítko [Průsečík] ve vstupním řádku. V tomto režimu se vyberou všechny pruty, jejichž jakákoliv část leží v zadaném okně. Další dostupné režimy jsou Prostředek – prvek je vybrán, pokud jeho geometrický střed leží v okně a Vše – prvek je vybrán, pokud leží celý v okně.

4. Zvolte si vhodný pohled a natáhněte okno přes svislice a diagonály vazníku, prvky se vyberou. Pokračujte v příkazu a vyberte postupně všechny svislice a diagonály. Režim výběru ukončete klepnutím na pravé tlačítko myši. Pokud se nepodařilo vybrat některé svislice nebo diagonály, potvrďte příkaz Výběr > Jednotlivě ze seznamu příkazů a označte potřebné pruty. Pokud jednotlivým výběrem označíte již vybraný prvek, tento prvek bude z výběru odstraněn. Klepnutím na tlačítko [Zadání] se vybraným prutům přiřadí klouby.

strana 18

NEXIS 32

Obr. 15 - Výběr prutů oknem

5. Zadejte klouby na konce sloupů (mezi sloupy a dolní pás vazníku). Zapněte přepínač Makro v dialogu Klouby a zapněte volbu – Začátek. Potvrďte příkaz Výběr > Jednotlivě v seznamu nabídek a označte sloupy, potom klepněte na [Zadání]. Na sloupech by se měly zobrazit klouby. Pokud se zadaly na nesprávné místo, proveďte krok zpět a změňte volbu Pozice a zopakujte zadání.

strana 19

NEXIS 32

5.4.3.

ZADÁNÍ ZATÍŽENÍ

Nejdříve nadefinujeme zatěžovací stavy, které budeme potřebovat:

Obr. 16 - Definice zatěžovacích stavů

1. Potvrďte ve stromě příkaz Zadání > Zatížení > Zatěžovací stavy. Objeví se dialog, ve kterém se zobrazují všechny doposud zadané zatěžovací stavy, lze přidávat další, opravovat a mazat. 2. Klepněte na [Nový], spustí se zadání prvního zatěžovacího stavu. Obvykle bývá jako první stav vlastní váha konstrukce. Zadejte jméno zatěžovacího stavu. Klepnutím na šipku u pole Typ lze nastavit jeden z následující typů zatížení: Vlastní váha

automaticky počítaná vlastní váha konstrukce, do tohoto zatěžovacího stavu nelze zadat další zatížení

Stále

stále působící zatížení

Nahodilé

krátkodobé nebo dlouhodobé nahodilé zatížení, sníh, vítr apod.

Zvolený typ ovlivňuje funkci programu při vyhodnocovaní kombinací zatěžovacích stavů, které jsou generované programem na základě uživatelem definovaných předpisů. Nastavte typ Vlastní váha, do vstupního pole Souč. (ČSN) zadejte hodnotu součinitele zatížení 1.1 a zavřete dialog. 3. Přidejte druhý stav nazvaný krytina a nastavte mu typ Stálé, hodnota součinitele zatížení 1.2. 4. Přidejte třetí stav nazvaný sníh, nastavte jeho typ na Nahodilé, zadejte hodnotu součinitele zatížení 1.4. Po nastavení typu Nahodilé musíte zadat skupinu nahodilých zatížení, do které tento stav patří. Klepněte na [Nová] ve skupině Skupiny nahodilých zatížení a zadejte jméno skupiny (“sníh”). 5. Pro čtvrtý zatěžovací stav (“vítr příčný”), typ Nahodilé, součinitel zatížení 1.2, zadejte novou skupinu “vítr” a nastavte ji jako výběrovou – zvolením volby Výběrová při zadání nové skupiny proměnných zatížení. 6. Pro pátý zatěžovací stav vítr podélný, typ Nahodilé, součinitel zatížení 1.2, vyberte v seznamu skupin proměnných zatížení stejnou skupinu jako pro předcházející stav – výběrovou skupinu vítr. Pokud jsou tato nahodilá zatížení v jedné skupině, při vytváření kombinací se vždy uplatní pouze ten ze stavů, který dává větší příspěvek, nikdy nemohou působit současně. 7. Ve spodní části dialogu se vypisuje aktuální nastavený zatěžovací stav. Do tohoto stavu se přidávají jednotlivé zatěžovací impulsy. Proveďte dvojklik na “krytina” aby se tento stav stal aktuálním a zavřete dialog.

strana 20

NEXIS 32

Následujícím způsobem zadejte zatížení do druhého zatěžovacího stavu: 1. Potvrďte příkaz Sily v uzlech ve větvi stromu Zadání > Zatížení. Objeví se následující dialog:

Obr. 17 - Nastavení uzlového zatížení 2. Po klepnutí na tlačítko zobrazení impulsu se objeví dialog, ve kterém se nastavují parametry uzlového zatížení. Nastavte hodnotu -9.75 kN do vstupního pole Fz, (síla působící proti směru globální osy Z) a uzavřete dialog klepnutím na [OK]. 3. Nyní vybereme uzly, na které budeme nastavené zatížení umisťovat. Jestliže jsou vybrané některé prvky konstrukce, zrušte výběr příkazem Výběr > Odeznač vše ze seznamu příkazů. Potom nastavte ve stavovém řádku volbu UZEL. Nastavte si pohled +Y a spusťte výběr uzlů oknem příkazem Výběr > Okno a vyberte uzly na horním pásu (kromě krajních uzlů). Klepněte na [Zadání] a zatížení se přiřadí vybraným uzlům konstrukce. Výsledek by měl vypadat stejně jako na následujícím obrázku.

Obr. 18 - Zatížení od krytiny

strana 21

NEXIS 32

4. Příkazem Výběr > Odeznač vše ze seznamu příkazů zrušte předcházející výběr uzlů. Klepněte na zobrazení zadávaného zatížení, aby bylo možné změnit velikost zatěžovacího impulsu na –4.875 kN pro krajní uzel. V dialogu pro nastavení zatížení změňte hodnotu impulsu Fz na –4.875 a dialog ukončete přímo klepnutím na [Zadání]. Kurzor se změní na výběrový čtvereček, kterým lze označovat uzly. Klepněte na krajní uzly a ukončete zadávání klepnutím pravým tlačítkem myši nad kreslící plochou, zadané zatížení se vykreslí.

Ukončete zadání uzlových zatížení klepnutím na [OK] v hlavním dialogu Síly v uzlech a začneme zadávat třetí zatěžovací stav: 1. Potvrďte příkaz Spojité zatížení 1D, spojitým zatížením bude zatížen horní pás. 2. Z předcházejícího zadávání uzlových zatížení máme nastaven jako aktuální zatěžovací stav „krytina“, to musíte změnit. Klepněte na [Stav] v horní časti hlavního dialogu, objeví se dialog Aktuální zatěžovací stav. V seznamu stavů vyberte třetí stav - „sníh“ a zavřete dialog klepnutím na [Zavřít]. 3. Spojité zatížení lze zadávat na prut nebo na makro 1D. Horní pásy jsme zadávali jako makra, proto nastavíme jako typ výběru Makro. Ve skupině Výběr zapněte přepínač Makro a klepněte na tlačítko se symbolem zatížení (nebo na nápis „Klepněte sem !“). 4. Po klepnutí na tlačítko se objeví dialog, ve kterém se nastavují parametry spojitého zatížení. Nastavte hodnotu –6.0 kN/m do vstupního pole Impuls Z, zapněte přepínač Global. ve skupině Systém (síla působící proti směru globální osy Z) a nastavte přepínač Průmět ve skupině Poloha (zatížení sněhem se umísťuje kolmo na půdorysnou rovinu), uzavřete dialog klepnutím na [OK].

Obr. 19 - Spojité zatížení

Nyní vybereme makra, na která budeme nastavená zatížení umísťovat. Pokud jsou vybrané některé prvky konstrukce, zrušte výběr příkazem Výběr > Odeznač vše ze seznamu příkazů. Potom spusťte výběr jednotlivých prvků příkazem Výběr > Jednotlivě a klepněte na horní pásy vazníků. Klepněte na [Zadání] a zatížení se přiřadí vybraným prvkům konstrukce. Pokračujte v dialogu pro zadání spojitých zatížení. Klepnutím na [Stav] nastavte jako aktuální zatěžovací stav „vítr příčný” a zadejte zatížení podle zobrazení na následujícím obrázku.

strana 22

NEXIS 32

Obr. 20 - Vítr příčný

Klepněte na [Stav], nastavte jako aktuální zatěžovací stav „vítr podélný”. Zadejte zatížení podle obrázku.

Obr. 21 - Vítr podélný

strana 23

NEXIS 32

5.4.4.

ZADÁNÍ KOMBINACÍ

Jakmile jsou zadány všechny zatěžovací stavy, můžeme přistoupit k zadání kombinací. 1.

Potvrďte příkaz Zadání > Kombinace > Kombinace zat. stavů. Objeví se dialog, ve kterém se zadávají kombinace zatěžovacích stavů pro lineární výpočet.

Obr. 22 - Zadání předpisu pro kombinace 2.

Po klepnutí na šipku pod sloupcem Výpis kombinací se zobrazí kombinace, které program umí vytvářet. Budeme provádět posouzení napětí podle ČSN, proto necháme vytvořit kombinace podle ČSN. Vyberte v seznamu ČSN – únosnost a přidejte novou prázdnou kombinaci tohoto typu klepnutím na [Nová].

3.

Nyní určíme zatěžovací stavy, které budou v této kombinaci působit. V kombinaci budeme chtít všechny stavy, přidáme je do kombinace klepnutím na [<<
4.

Zvolte ze seznamu typů kombinací ČSN - použitelnost klepněte na [Nová]. Nakopírujte do této kombinace klepnutím na [<<
strana 24

NEXIS 32

6.

VÝPOČET

Výpočtový model konstrukce je hotov, nyní můžeme spustit výpočet. Potvrďte ve stromě příkaz Výpočet, síť > Spuštění výpočtu. Objeví se dialog, ve kterém lze nastavit typ a parametry výpočtu – zvolte Lineární výpočet. V záložce Kombinace lze ze zatěžovacích stavů vyhodnotit kombinace následujícími způsoby: Nebezpečné (ze všech možných)

Po ukončení výpočtu budou k dispozici pouze extrémní kombinace (ty, které někde na konstrukci vyvodí maximální odezvu).

Všechny možné

Po ukončení výpočtu budou k dispozici všechny možné kombinace vygenerované podle zadaných předpisů.

Volba Všechny možné generuje rozsáhlý soupis kombinací, ze kterých jsou mnohé nepoužitelné. Zapněte přepínač Nebezpečné (ze všech možných), po výpočtu budou k dispozici pouze kritické kombinace. Klepnutím na [OK] spusťte výpočet.

strana 25

NEXIS 32

7.

VÝSLEDKY

Po ukončení výpočtu se objeví dialog pro potvrzení výsledků. Ve stromu se potom zobrazí větev Výsledky, která obsahuje příkazy pro vyhodnocení výsledků výpočtu. Provedli jsme výpočet rovinné prutové konstrukce, takže jsou k dispozici výsledky pro pruty.

7.1.

GLOBÁLNÍ DEFORMACE

Abychom se seznámili s výběry pro vyhodnocení výsledků, podívejme se na deformace v uzlech konstrukce pro kombinaci na použitelnost 1.00*ZS1 + 1.00*ZS2 + 1.00*ZS4. Dialogy pro vyhodnocení výsledků jsou velmi podobné: 1. Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Deformace. 2. Nejdříve je nutné nastavit zatěžovací stavy nebo kombinace, pro které budeme provádět vyhodnocení. Vyhodnocované stavy se nastavují po klepnutí na [Stav].

Obr. 23 - Nastavení vyhodnocovaných kombinací

Po klepnutí na šipku u seznamu Typ lze nastavit mezi vyhodnocením pro zatěžovací stavy, kombinace na únosnost a kombinace na použitelnost. Nastavte Kombi – použitelnost, ve sloupci Výpis projektu se objeví všechny vyhledané nebezpečné kombinace na použitelnost. V levém sloupci Aktuální výpis jsou kombinace, pro které se bude provádět vyhodnocení.

strana 26

NEXIS 32 3.

Klepněte na [Popis kombinací], zobrazí se obsah každé kombinace.

Obr. 24 - Popis vyhodnocovaných kombinací V seznamu pod nadpisem Výpis nebezpečných kombinací na použitelnost můžete najít číslo odpovídající požadované vyhodnocované kombinace 1.00*ZS1 + 1.00*ZS2 + 1.00*ZS4. Zavřete informační dialog klepnutím na [OK]. 4. V dialogu Aktuální stavy / kombinace klepněte na [Maž vše] pod sloupcem Aktuální výpis, tím se vymažou všechny kombinace ze seznamu vyhodnocovaných kombinací. Vyberte příslušnou kombinaci ze sloupce Výpis projektu a klepněte na [Kopie] (popř. proveďte dvojklik na požadovanou kombinaci). Tímto se kombinace zkopíruje do sloupce Aktuální výpis. Lze vybrat jednu nebo více kombinací. To umožňuje vyhodnotit současně výsledky pro více kombinací a také najít z těchto kombinací extrémní hodnoty. Klepnutím na [Kopie vše] přesunete všechny kombinace do seznamu vyhodnocovaných. Jakmile máte zvolené vyhodnocované kombinace, můžete dialog Aktuální stavy/kombinace uzavřít. 5. Ve skupině Kreslení se provádí nastavení způsobu kreslení. Po klepnutí na [Překresli] se zobrazí globální deformace uzlů konstrukce. Program automaticky zvolí měřítko vykreslení. Pokud chcete zobrazit pouze deformovaný tvar konstrukce, vypněte volbu Základní konstrukce. Měřítko vykreslení lze změnit pomocí šipek v panelu nástrojů Měřítko.

6. Po klepnutí na [Změna nastavení] ve skupině Číselné vyhodnocení lze provést nastavení číselného výstupu. Je možné zapnout nebo vypnout vyhodnocované složky globálních deformací (Ux, Uz, Fiy ). Pomocí přepínačů ve skupině Typ výstupu lze nastavit rozsah výstupu. Protože se tato nastavení používají u všech typů výstupů, popíšeme si je obecně: Výpis

Pro každý vybraný prvek konstrukce (uzel, podpora, prut, makro...) se vyhledají a vypíší hodnoty požadovaných složek sledovaných veličin (složka posunu, reakce, složka vnitřní sily...) od nastavených stavů nebo kombinací v nastavených sledovaných místech (uzel, podpěra, řez...). Vykresluje se průběh sledované veličiny od každého nastaveného aktuálního stavu nebo kombinace.

Lokální extrém

Pro každý vybraný prvek konstrukce (uzel, podpěra, prut, makro ...) se vyhledají a vypíší extrémní hodnoty požadovaných složek sledovaných veličin (složka posunu, reakce, složka vnitřní síly...) od nastavených stavů nebo kombinací v nastavených sledovaných místech (extrém v uzlu, v podpoře, extrém v řezu...). Vykresluje se obálka extrémních hodnot sledované veličiny od nastavených aktuálních stavů nebo kombinací.

strana 27

NEXIS 32 Globální extrém

Ze všech vybraných prvků konstrukce (uzel, podpory, pruty, makra...) a sledovaných míst na nich (řezy, podpory) se vyhledají a vypíší maximální a minimální hodnoty požadovaných složek sledovaných veličin (složka posunu, reakce, složka vnitřní síly...) od nastavených stavů nebo kombinací. Vykresluje se obálka extrémních hodnot sledované veličiny od nastavených aktuálních stavů nebo kombinací.

Výpis-interval ...

Ze všech vybraných prvků konstrukce (uzel, podpory, pruty, makra...) se vyhledají a vypíší hodnoty požadovaných složek sledovaných veličin (složka posunu, reakce, složka vnitřní síly...) ležící v intervalu omezeném zadanými hodnotami Min a Max požadovaných složek sledovaných veličin od nastavených stavů nebo kombinací. Hodnoty Min a Max jsou zadávány v procentech extrémní nalezené hodnoty sledované veličiny. Např. při nastavení Výpis - interval - Uz, Min = 50, Max = 80 se vyhledají všechny hodnoty sledované veličiny větší než 50% a menší než 80% extrému Uz na daném výběru prvků konstrukce od nastavených stavů nebo kombinací. Vykresluje se průběh sledované veličiny od každého nastaveného aktuálního stavu nebo kombinace.

7. Zapněte přepínač Globální extrém, bude se vyhledávat maximální deformace konstrukce pro nastavené složky globální deformace a pro nastavenou extrémní kombinaci. Zavřete dialog Nastavení klepnutím na [OK]. Potvrďte příkaz Výběr > Vše v seznamu nabídek, vyberou se všechny uzly konstrukce, potom klepněte na [Náhled] a v následující nabídce zvolte Náhled + tisk. Zobrazí se okno s výsledky. 8. Klepnutím na

se textové zobrazení uzavře.

Obr. 25 - Číselné vyhodnocení globálních deformací 9. Zobrazte si čísla uzlů konstrukce zvolením volby Uzly v dialogu vyvolaném příkazem Pohled > Čísla. Uvidíte, ve kterých uzlech nastávají největší deformace a pootočení.

strana 28

NEXIS 32

7.2.

DEFORMACE PRUTŮ

V předcházejícím dialogu jsme vyhodnocovali globální deformace v uzlech. Nyní vyhodnotíme deformace jednotlivých prutů.

1. Spusťte vyhodnocení deformací na prutech příkazem stromu Výsledky > Deformace prutů.

Obr. 26 - Vyhodnocení deformací na prutech

2. Vyberte všechny kombinace na použitelnost. 3. Pro vykonání výběru prutů jsou v seznamu Vyhodnocení pro dostupné následující možnosti: Prut - výběr Prut - průřez : automaticky vybere všechny pruty, které mají přiřazen aktuální nastavený průřez Makro - výběr Nastavte Makro -výběr. Chceme zobrazit deformace spodního pásu příhradového vazníku. V seznamu příkazů proveďte příkaz Výběr > Odeznač vše, potom Výběr > Jednotlivě a označte požadovaná dvě makra. 4. Ve skupině Kreslení nastavujeme požadované parametry zobrazení. Nastavte složku deformace uz (deformace ve směru lokální osy z), zapněte Extrém (vykreslí se pouze obálka extrémů z nastavených kombinací) a Šrafy (přidá šrafy do křivek deformací). Klepněte na [Překresli], zobrazí se průběh deformací. Ve skupině Kreslení lze zapnout Relativní deformace. Potom se vykresluje pouze průběh deformace na vybraném prutu (makru). Po klepnutí na [Změna nastavení] lze upravit nastavení číselných výstupů. Kromě toho lze nastavit, aby se k vykreslované hodnotě výsledné deformace vykreslovala i poloha řezu (volba Kreslit řezy v popisech), popř. číslo stavu nebo kombinace, která tuto hodnotu vyvodila (volba Kreslit zatěžovací stavy nebo kombinace v popisech). Zapněte obě volby. Popisy hodnot v kresbě potom obsahují následující informace:

strana 29

NEXIS 32 - maximální hodnotu deformace - polohu řezu, ve kterém byla hodnota dosáhnuta - číslo kombinace nebo stavu, která hodnotu vyvodila Pro lepší názornost lze nastavit hodnotu úhlu popisu volbou úhlu v nabídce Úhel popisů v kresbě. 5. V dialogu Změna nastavení lze obdobně jako u vyhodnocení globálních deformací v uzlech nastavit rozsah vyhodnocení. Oproti vyhodnocení v uzlech je k dispozici navíc následující přepínač : Extrém prutu

Ze všech vybraných prvků konstrukce (pruty, makra...) se vyhledají a vypíší maximální a minimální hodnoty požadovaných složek sledovaných veličin (složka vnitřní síly, deformace...) od nastavených stavů nebo kombinací ze všech sledovaných míst na prvku (řezy). Vykresluje se obálka extrémních hodnot sledované veličiny od nastavených aktuálních stavů nebo kombinací.

Ve skupině Řezy je možné zapnout, ve kterých místech prutu bude provedeno vyhodnocení – např. mezi všemi řezy na prutu, počátečními a koncovými řezy a výběrem řezů. Zapněte přepínače Všechny ve skupině Řezy a Lokální extrém ve skupině Typ výstupu. Zavřete dialog a klepněte na [Náhled] - Náhled + tisk, zobrazí se požadované výsledky.

6. Klepnutím na

ukončete číselné vyhodnocení.

strana 30

NEXIS 32

7.3.

VNITŘNÍ SÍLY

V hlavním dialogu Síly na prutech se vyhodnocují vnitřní síly prutů. Budeme vyhodnocovat ohybový moment My ve sloupech příčné vazby od všech kombinací na únosnost. 1. Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Síly na prutech. 2. Vyberte všechny kombinace na únosnost. 3. Ve skupině Kreslení zapněte přepínač M, bude se vykreslovat ohybový moment v rovině příčné vazby. Zapněte volby Extrém a Šrafy. 4. Potvrďte příkaz Pohled > Bod pohledu > +Y v seznamu příkazů. 5. Ve skupině Vyhodnocení pro vyberte Prut – průřez – I340. 6. Klepněte na [Překresli] v hlavním dialogu, vykreslí se průběh momentů.

Obr. 27 - Vyhodnocení vnitřních sil 7. Ve skupině Číselné vyhodnocení lze stejným způsobem, jako při vyhodnocení deformací na prutech, nastavit a provést číselné vyhodnocení vnitřních sil. 8. Detailní výstup – klikněte na [Detailní], zobrazí se rozvinutý tvar sloupů, na kterém můžeme sledovat průběh vnitřních sil. 9. Nastavením ve skupině Složky můžeme vybrat průběh sledované veličiny (N, V, M). 10. Ve skupině Kreslení si nastavte Extrém a Šrafy a klikněte na [Překresli].

strana 31

NEXIS 32

Obr. 28 - Detailní vyhodnocení vnitřních sil

11. Nastavení – umožňuje nastavit způsob zobrazení detailních výsledků. Mezi základní nastavení patří Nastavení kreslení, Nastavení textu a Typ grafu.

Obr. 29 - Nastavení detailního vyhodnocení 12. Po nastavení parametrů zobrazení detailních výsledků můžeme použít kontextové menu - klepněte na pravé tlačítko myši nad zobrazením detailních výsledků. Obrázek můžete umístit do Galerie, Dokumentu, Schránky, případně ho můžete okamžitě vytisknout přes Náhled + tisk.

strana 32

NEXIS 32

7.4.

REAKCE V PODPORÁCH

Budeme vyhodnocovat složku reakce Rz a My ve všech podporách konstrukce od všech kombinací na únosnost: 1.

Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Reakce.

2.

Vyberte všechny kombinace na únosnost.

3.

Nastavte si vhodný pohled na konstrukci v prostoru příkazem Pohled > Bod pohledu ze seznamu příkazů.

4.

Jestliže nejsou vybrané žádné uzly, můžete je vybrat příkazem Výběr > Vše ze seznamu příkazů.

5.

Ve skupině Kreslení zapněte přepínač Rz a My, bude se vykreslovat reakce ve směru globální osy Z a moment okolo osy Y. Můžete zapnout volbu Jedno měřítko – grafické zobrazení reakcí se bude kreslit jednotnou velikostí bez ohledu na vzájemný poměr hodnot reakcí. Volba Pootočené podpory nemá v našem případě smysl, všechny podpory jsou ve směru osy globálního souřadného systému, takže tuto volbu vypněte.

6.

Klepněte na [Překresli] v hlavním dialogu, vykreslí se průběh reakcí.

Obr. 30 - Vyhodnocení reakcí

7.

Ve skupině Číselné vyhodnocení lze stejným způsobem, jako při vyhodnocení deformací na prutech, nastavit a provést číselné vyhodnocení reakcí v podporách.

8.

Volba Výslednice (výběr) umožní vypočítat výslednici reakcí a její polohu pro vybrané uzly (podpory). V případě, že nevyberete žádný uzel, bude vypočítaná výslednice pro celou konstrukci (tj. jako pro všechny vybrané uzly - podpory).

strana 33

NEXIS 32

7.5.

SÍLY V PŘÍPOJI

Budeme zjišťovat síly v přípoji pro návrh a dimenzování styčníku. 1. Nastavte si vhodný pohled na konstrukci v prostoru příkazem Pohled > Bod pohledu ze seznamu příkazů. 2. Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Síly v přípoji. 3. Vyberte všechny kombinace na únosnost. 4. Nastavte složky Fx, Fz, My ve skupině Kreslení. 5. Ve skupině Osy / aktivní pruty klepněte na [Nový přípoj] a vyberte uzel. 6. Zadejte název uzlu např. uzel P1. 7. Ve stavovém řádku na dotaz Dočasný výběr prvků zadejte pruty, pro které chcete získat výslednici sil v přípoji. Pruty můžete vybrat i myší. Vybrané pruty lze kdykoliv změnit klepnutím na Aktivní pruty a vybráním nových prutů směřujících do zvoleného uzlu. 8. Klepněte na [Překresli] v hlavním dialogu, vykreslí se velikost sil v přípoji. Tyto síly jsou přepočtené do souřadnicové soustavy v uzlu.

Obr. 31 - Vyhodnocení sil v přípoji 9. Ve skupině Číselné vyhodnocení lze stejným způsobem, jako při vyhodnocení sil na prutech, nastavit a provést číselné vyhodnocení sil v uzlech. 10. Klepnutím na

ukončíte číselné vyhodnocení.

strana 34

NEXIS 32

7.6.

NAPĚTÍ, ÚNAVA

Systém umožňuje vyhodnocení a vykreslení průběhu napětí (normálových, smykových, srovnávacích a rozkmitu normálových napětí pro únavu). V běžných konstrukcích pozemních staveb se nesetkáme s požadavkem na výpočet životnosti únavových detailů. Přesto můžeme získat ve vybraném řezu konstrukce maximální rozkmit normálového napětí od všech kombinací zatížení. 1. Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Napětí, únava. 2. Klepněte na okno se zobrazením průřezu a vyberte průřez číslo 4. 3. Ve skupině Vyhodnocení pro vyberte Prut - průřez – 2 LT. 4. Vyberte všechny kombinace na únosnost. 5. Ve skupině Kreslení vyberte Normálové napětí a nastavte Extrém a Šrafy. 6. Ve skupině Vlákno můžete nastavit vlákno průřezu, pro které se bude vykreslovat průběh normálového napětí. Vyberte Vše. 7. Klepněte na volbu [Překresli]. Na spodních pásech se vykreslí obalové křivky normálového napětí.

Obr. 32 - Vyhodnocení normálového napětí Kromě vykreslení normálového napětí po délce prutů lze zobrazit průběh napětí v příčném řezu prutu. 1. Klepněte na volbu Detailní v řezu. 2. Vyberte myší jeden prut a na něm řez (je označený křížkem). 3. Ukončete příkaz klepnutím na pravé tlačítko myši. 4. Na obrazovce se zobrazí průběh normálového napětí ve vybraném příčném řezu.

5. Ve skupině Typ napětí si můžete vybrat požadovaný typ napětí pro vykreslení.

strana 35

NEXIS 32

6. Po nastavení parametrů zobrazení můžete použít kontextovou nabídku - klepněte na pravé tlačítko myši nad zobrazením průběhu napětí. Zobrazený obrázek můžete poslat do Galérie, Dokumentu, Schránky, případně ho můžete okamžitě vytisknout pomocí příkazu Náhled + tisk. 7. Ve skupině Číselné vyhodnocení lze stejným způsobem, jako např. při vyhodnocení sil na prutech, nastavit a provést číselné vyhodnocení napětí.

strana 36

NEXIS 32

8.

POSOUZENÍ OCELOVÝCH PRUTŮ Po vyhodnocení výsledků výpočtu můžeme provést posouzení průřezů. Posudky lze provádět podle různých národních norem. V našem příkladě budeme posuzovat podle ČSN 731401 a posoudíme všechny sloupy. 1.

Potvrďte ve stromě příkaz Ocel > Pruty > ČSN 731401. Tento příkaz je dostupný jen tehdy, jestliže je nastavena příslušná národní norma (Nastavení > Národní norma v seznamu příkazů.). Objeví se dialog pro posouzení ocelových prutů. Tento dialog je podobný pro všechny dostupné normy posouzení. Ve skupině Výběr se zapínají možnosti výběru posuzovaných prvků konstrukce: Prut Makro Průřez : vybere všechny pruty aktuálního průřezu Průř. vše : pro posouzení všech použitých průřezů Zapněte přepínač Průřez, aby byl proveden posudek všech sloupů současně. Pomocí [Prof] vyberte I340.

Obr. 33 - Posouzení prutů

2.

Po klepnutí na [Kombi - únosnost] se nastavují vyhodnocované zatěžovací stavy nebo jejich kombinace, vyberte všechny kombinace na únosnost.

3.

Klepněte na [Vzpěr], aby bylo možné nastavit vzpěrné délky na prutech. Klepněte na prut sloupu. V následujícím dialogu Data pro stabilitní posudek zadáme vzpěrnostní údaje do každého prutu sloupu.. Jako výchozí nastavení jsou systémové délky Ly, Lz, Lyz a LTB nastavené jako délka prutu. Vzpěrná délka pro prut je potom daná součinem příslušné systémové délky a příslušného součinitele vzpěrné délky k. Pokud je hodnota součinitele vzpěrné délky pro vybočení rovinným vzpěrem ky nebo kz rovna -1, je do výpočtu zohledněna vypočtená hodnota součinitele vzpěrné délky (uvedená v poli Vyp). Systémová délka Ly a Lz tohoto sloupu je rovná délce prutu. Systémové délky Lyz a LTB nastavte podle uvážení. Zapněte volbu yy a vypněte volbu zz ve skupině Posuvný. Klepněte na [Další], bude se upravovat druhý sloup. Systémovou délku Ly, Lz, Lyz a Lltb je možné upravit klepnutím na [Zač+], [Kon+] resp. [Zač-], [Kon-] ve skupině vzpěr y-y, z-z, yz a klopení ltb. Součinitel vzpěrné délky se potom vztahuje k nastavené systémové délce prutu. 4.

Klepnutím na [Zavřít] ukončíte zadání pro vybraný prut.

5.

Ukončete zadávání klepnutím pravým tlačítkem myši nad plochou.

Obr. 34 - Nastavení údajů o vzpěru

strana 37

NEXIS 32

Po zadaní údajů o vzpěru můžeme přistoupit k posouzení : Ve skupině Výstup lze nastavit požadovaný styl výstupů: Výpis všech hodnot

Vypíší se všechny hodnoty ve všech řezech a pro všechny stavy nebo kombinace.

Lokální extrémy

V každém řezu se vypíší výsledky jen pro ten stav nebo kombinaci, která v něm způsobuje největší účinek.

Extrém prvku

Podle nastavení výběru se vyhledá a vypíše největší účinek na prvku – na prutu nebo makru 1D.

Globální extrém

Vyhledá a vypíše se největší účinek v nastaveném výběru prutů nebo maker 1D.

Nesetříděné

Zobrazí všechny výsledky.

Optimální

Ve výpise se objeví pouze posudky, kde vypočítaná hodnota leží mezi horním a dolním limitem, tedy optimálně navržená místa.

Nevyhovující

Ve výpise budou pouze pruty, kde je konstrukce poddimenzována.

Nevyužitý

Zobrazí pouze výsledky pod dolní hranicí – nevyužité pruty.

Stručný

Zobrazí pouze jednotkové posudky.

Normál

Zobrazí krátký výpis posudku (jednotkové posudky a vzpěrné délky).

Detailní

Zobrazí kompletní detailní výpis posudku.

Optimalizace

Interaktivní optimalizace aktuálního průřezu. Automaticky se vyberou všechny pruty aktuálního průřezu. Po klepnutí na tlačítko Posudek se provede posouzení všech prutů aktuálního průřezu a zobrazí se výsledek jednotkového posudku nejvíce využitého prutu. Po změně průřezu klepnutím na tlačítko [Změna typu průřezu] se prut přepočítá s novým průřezem.

Nastavte Globální extrém, Nesetříděné a Detailní. Spusťte posouzení vybraných průřezů klepnutím na [Posudek] > [Náhled + tisk] Zobrazený výstup obsahuje maximální jednotkový posudek pro vybraný průřez (sloup). Zobrazení výstupů zavřete klepnutím na

.

strana 38

NEXIS 32

Obr. 35 - Jednotkový posudek prutu

Provedeme změnu průřezu sloupů – všechny sloupy, které mají průřez I 340, změníme na I 380:

Klepněte na ikonu

. Zobrazí se dialog pro nastavení aktuálního průřezu.

1. Vyberte I 340. Klepnutím na [Oprava] spusťte změnu profilu. 2. Klepněte na [Parametry] a vyberte I 380. Ukončete opravy a zavřete postupně dialogy klepnutím na [OK]. Všechny pruty, které byli tvořené průřezem I 340, mají nyní přiřazený průřez I 380. Znovu posoudíme průřez sloupu.

strana 39

NEXIS 32 Vybrané sloupy můžeme posoudit i jednotlivě. 1. Ověřte, zda ve skupině Výběr je zapnut přepínač Makro, abychom mohli posoudit celý sloup současně. 2. Spusťte posudek jednotlivého makra klepnutím na tlačítko [Jednotlivě] a vyberte sloup. Objeví se dialog, který obsahuje detailní údaje o posouzení jednotlivého prvku. Výsledný jednotkový posudek je zobrazený číselně i graficky. Zapnutím přepínače NVM se zobrazí tabulka vnitřních sil v jednotlivých řezech posuzovaného prvku, na které se provádí posouzení.

Obr. 36 - Jednotlivý posudek prutu Z posouzení je vidět, že průřez I 380 není pro sloup nutný. Pomocí volby Optimalizace budeme optimalizovat průřez sloupu. 1. Zapněte Průřez ve skupině Výběr, nastavte Prof na průřez sloupu I380 a nastavte ve skupině Výstup volbu Optimalizace. 2. Spusťte [Posudek]. 3. Po výpočtu využití průřezu se objeví menu Optimalizace průřezu. Klepněte na [Nastav hodnotu] a vyberte průřez I 360. Průřez sloupů se změní na I 360 a automaticky se provede nový posudek. 4. Je možné vyhledat optimální průřez podle kritérií (min. výška, plocha, moment setrvačnosti). 5. Posudky změněných průřezů byli provedeny na vnitřní síly z předcházejícího výpočtu, tzn. že je nutné provést nový výpočet se změněnými průřezy a nové posouzení konstrukce.

strana 40

NEXIS 32

Obr. 37 - Optimalizace průřezu

strana 41

NEXIS 32

9.

DOKUMENT 9.1.

VLOŽENÍ VSTUPNÍCH DAT DO DOKUMENTU

Nyní vytvoříme dokument o výpočtu: 1. Potvrďte příkaz Dokument ve stromě nebo klepněte na ikonu

.

2. V levé časti obrazovky je strom s kapitolami dokumentu. Pro nově založený dokument je v něm pouze kapitola Obsah. Klepněte pravým tlačítkem myši na oblast stromu, objeví se kontextová nabídka. Potvrzením příkazu Vložit data se zobrazí dialog pro hromadné vložení vstupních dat do dokumentu. 3. V dialogu je možné nastavit, které data se mají do dokumentu vložit. Jako výchozí jsou zvoleny všechny položky, proto stačí klepnout na [OK]. 4. Ve stromě se objeví kapitoly vstupních dat. Kapitoly lze přesouvat táhnutím myší. V pravé části obrazovky se zobrazuje obsah kapitoly vybrané ve stromě dokumentu. V kapitole lze listovat pomocí scrollbarů nebo pomocí ikon v seznamu nástrojů pro dokument.

Obr. 38 - Dokument 5. Klepnutím na ikonu

se zobrazí náhled před tiskem a je možné spustit tisk.

6. Klepnutím na ikonu nebo vyvoláním příkazu Vlastnosti nad názvem dokumentu ve stromě kapitol se zobrazí dialog, ve kterém lze nastavit vzhled stránek dokumentu. 7. Klepnutím na ikonu

zavřete dokument.

strana 42

NEXIS 32

9.2.

VLOŽENÍ VÝSLEDKŮ DO DOKUMENTU

Výsledky výpočtu se vkládají do dokumentu při jejich vyhodnocovaní. Vložíme do dokumentu např. globální deformace uzlů: 1. Uzavřete modul Dokument. Potvrďte ve stromě příkaz Výsledky > Deformace. 2. Pokud nejsou vybrané, vyberte příkazem Výběr > Vše všechny uzly konstrukce. 3. Vyberte všechny kombinace na použitelnost, v dialogu vyvolaném klepnutím na [Změna nastavení] zapněte přepínač Lokální extrém. Klepněte na [Náhled] a zvolte Dokument. 4. Objeví se dialog se všemi v dokumentu obsaženými kapitolami. Vyberte kapitolu, za kterou chcete vložit vyhodnocované výsledky. 5. Změňte nebo upravte předvolený nadpis kapitoly, přidejte případný komentář a klepněte na [OK].

9.3.

VLOŽENÍ OBRÁZKU DO DOKUMENTU

Všechny obrázky, které se objeví na obrazovce, je možné vložit do dokumentu: 1. V kteroukoliv chvíli můžete příkazem Pohled > Tisk obrázku > Dokument ze seznamu nabídek vložit obsah aktuální obrazovky do dokumentu. Objeví se následující dialogové okno:

Obr. 39 - Vložení obrázku do dokumentu

strana 43

NEXIS 32 Ve vstupním poli Popis je možné zadat nebo upravit text, který se objevuje pod obrázkem jako jeho popis. 2. Velikost obrázku se zadává v procentech plochy celé stránky (50 % je polovina strany). 3. Obrázek lze na stránce pootočit (poloha na šířku místo na výšku) a lze nastavit velikost číslic nebo popisů (pokud jsou nějaké v obrázku obsaženy). 4. Po klepnutí na [OK] se obrázek vloží do dokumentu.

9.4.

DYNAMICKÝ DOKUMENT

Modul Dokument je dostupný v dvou verzích: 1.

Standardní dokument je součástí každé instalace. Po provedení změn ve vstupních datech, popř. přepočtu konstrukce se všechny předtím do dokumentu vložené kapitoly smažou a dokument je nutné vytvořit znovu.

2.

Dynamický dokument (Automaticky regenerovaný dokument). Po vykonaní změn ve vstupních datech všechny kapitoly do dokumentu vložené zůstávají, po novém výpočtu a otevření dokumentu se provede automatická aktualizace obsahu všech kapitol včetně výsledků a posudků (číselné i grafické vstupy i výstupy, pokud se nejedná o obrázky upravené v galérii obrázků editoru 2D).

Rama1w.epw

strana 44