29.05.2013
Apollo Bridge Apollo Bridge Architect: Ing. Architect: Miroslav Ing.Maťaščík Miroslav Maťaščík - Alfa 04 a.s., - AlfaBratislava 04 a.s., Bratislava Design: DOPRAVOPROJEKT Design: Dopravoprojekt a.s., Bratislava a.s., Bratislava
Průřezy a Ocelové posudky Ing. Jiří Porada, Nemetschek Scia, s.r.o.
Konference STATIKA 2013, 16. a 17. května
Obsah
Průřezy P ůř Ocelové přípoje Fáze 1 Vylepšení
1
1
29.05.2013
Průřezy
Průřezy
2
Průřezy : Obecný princip Výpočet průřezových charakteristik ve dvou krocích: Charakteristiky Část I : Namáhání ohybem a normálovou silou - Průřezová plocha - Těžiště - Natočení hlavních os - Hlavní momenty setrvačnosti
Charakteristiky Část II : Namáhání kroucením y - Střed smyku - Moment setrvačnosti v kroucení - Výsečový moment setrvačnosti - Normovaná výsečová souřadnice
3
2
29.05.2013
Průřezy : Obecný princip Aplikováním v programu Scia Engineer dostáváme toto rozdělení: Charakteristiky Část I : Namáhání ohybem a normálovou silou A, cYUCS, cZUCS, IYLCS, IZLCS, IYZLCS, α, Iy, Iz Rozšířeno následně o: Ay, Az, AL, AD, iy, iz, Wely, Welz Wply, Wplz, Mply+, Mply-, Mplz+, Mplz... Charakteristiky Část II : Namáhání kroucením y dz, It, Iw dy, Rozšířeno následně o: Kroutící napětí, βy, βz
4
Průřezy : Obecný princip V závislosti na tomto rozdělení byly přeuspořádány průřezové parametry tak, aby byly seřazeny v logickém pořadí:
R2012:
R2013:
5
3
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část I Nový postup pro výpočet průřezových charakteristik v Části I. Metoda rozdělí průřez na “n” menších částí a následně integruje známé parametry těchto částí pro každou charakteristiku průřezu (A, (A Iy, Iy Iz, Iz …))
Metoda je použita nezávisle na typu průřezu (tenkostěnný x tlustostěnný)!! 6
Průřezy: Vlastnosti Část I V minulosti smykové plochy počítány pouze pro obecné polygonální průřezy (2D FEM ). Nově pro všechny průřezy i bez 2D FEM!
7
4
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část I V minulosti Plastické momenty počítány pouze pro obecné polygonální průřezy. Nově pro všechny průřezy a pro oba momenty!
8
Průřezy: Vlastnosti Část I Rozšíření o další parametry průřezů:
Obvodový povrch AL:
Vysychající povrch AD:
Poloměry setrvačnosti:
9
5
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část I Vylepšení dialogu s průřezovými charakteristikami:
Možnost generovat vlákna na kraji otvoru:
- Each property has a proper description:
10
Průřezy: Vlastnosti Část II Pro výpočet chrakteristik pro kroucení obecná teorie rozlišuje tyto typy průřezů:
1D FEM analýza Analytické řešení široce dostupné.
Analytické řešení dostupné pro průřezy s 1 otvorem, víceotvorové průřezy jsou problémem.
2D FEM analýza Analytické řešení pouze pro základní tvary
11
6
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část II Obecně platí, že průřez, který má střednici, je rozpoznán jako průřez Tenkostěnný. Identifikace Tenkostěnného a Tlustostěnného průřezu :
12
Průřezy: Vlastnosti Část II Nová 1D FEM analýza implementována pro tenkostěnné průřezy! Reference: Steel structures – Design using FEM (2011) (Rolf Kindmann / Matthias Kraus)
Hlavní výhody: - Platá pro všechny OTEVŘENÉ Tenkostěnné průřezy - Platá pro všechny UZAVŘENÉ Tenkostěnné průřezy, včetně průřezů s více otvory - Platná pro jakoukoliv kombinaci předchozích - Snadno kontrolovatelná 13
7
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část II Rozdělení průřezu na uzly a elementy v závislosti na střednici:
Každý element je definován počátečním uzlem ‘a’, koncovým uzlem ‘b’ a tloušťkou ‘t’.
14
Průřezy: Vlastnosti Část II Analýza konečných prvků pak následně sestává z několika kroků:
Krok 2: Střed smyku a normování výsečové souřadnice
15
8
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část II Krok 3: Výpočet momentů setvačnosti Iw a It
16
Průřezy: Vlastnosti Část II Krok 4: Výpočet deformací ze smyku a kroucení
Krok 5: Výpočet smykových napětí
17
9
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část II 1D FEM, Příklad: R2012:
R2013:
18
Průřezy: Vlastnosti Část II Barevné a textové odlišení parametrů spočtených 2D FEM analýzou:
19
10
29.05.2013
Průřezy: Vlastnosti Část II Nexisovský dialog nahrazen záložkami přímo v dialogu:
20
Průřezy: Vlastnosti Část II Grafické zobrazení Středu smyku:
21
11
29.05.2013
Průřezy: Nastavení Dialog Nastavení průřezu:
22
Průřezy: Teoretický manuál
23
12
29.05.2013
Ocelové přípoje Fáze 1
Ocelové přípoje Fáze 1
24
Ocelové přípoje Fáze 1 Šroubované přípoje typu Nosník-Sloup – Novinky na výstupu - Tabulka na výpočet tahové unosnosti šroubu (+ Lb – svěrná délka šroubu) - Klasifikace řad šroubů (Pásnice sloupu + Čelní deska) - Účinné délky pásnic náhradního T profilu „ leff “ pro skupiny řad šroubů - Indikace vzniku páčících sil (+ Lb*) - Únosnosti pásnice náhradního T profilu – 3 způsoby porušení - Zpřesnění výpočtu parametrů (e1, mx,..) - Info o Národní příloze + Reference na EN - Poznámky / Varování / Chyby
- Část 2.2. – Distribuce sil v řadách šroubů
25
13
29.05.2013
Ocelové přípoje Fáze 1 Část 2.2. Distribuce sil v řadách šroubů
26
Ocelové přípoje Fáze 1 Část 2.2. Distribuce sil v řadách šroubů
Tyto síly pak následně použity pro výpočet Mj,Rd.
27
14
29.05.2013
Ocelové přípoje Fáze 1 Svařované Iw, Iwn průřezy – velikost svaru „a“ použita pro výpočet hodnoty “m”
28
Ocelové přípoje Fáze 1 Možnost vypnutí tisku symbolů pro svary při tisku do galerie
29
15
29.05.2013
Vylepšení
Vylepšení
30
Vylepšení Národní příloha pro Lucembursko EN 1990 EN 1993-1-1 EN 1993-1-2 EN 1993-1-3 EN 1993-1-5 EN 1993-1-8 EN 1995-1-1 EN 1997-1 EN 1999-1-1
31
16
29.05.2013
Děkuji za pozornost
32
17
