RIBTEC. PONTI stahlverbund. Uživatelská příručka úvodní příklad

RIBTEC



PONTI® stahlverbund Uživatelská příručka – úvodní příklad

Tato uživatelská příručka je určena jako pracovní předloha uživatelům systému RIBTEC. Postupy uvedené v této příručce, jakož i příslušné programy jsou majetkem RIB. RIB si vyhrazuje právo bez předchozího upozornění provádět změny v této dokumentaci. Software popisovaný v této příručce je dodáván na základě Kupní softwarové smlouvy. Tato příručka je určena výhradně zákazníkům RIB. Veškeré uváděné údaje jsou bez záruky. Bez svolení RIB nesmí být tato příručka rozmnožována a předávána třetím osobám. V otázkách záruky odkazujeme na naše Všeobecné smluvní podmínky pro software. Copyright 2011

RIB Software AG

Český překlad a rozšíření, copyright 2011

RIB stavební software s.r.o.

Německý originál vydal: RIB Software AG Vaihinger Straße 151 70567 Stuttgart-Möhringen Postfach 800780 70507 Stuttgart Český překlad vydal: RIB stavební software s.r.o. Zelený pruh 1560/99 140 00 Praha 4 telefon: 241 442 078, 241 442 079 fax: 241 442 085 email: [email protected] Stav dokumentace: 03-2015

RIBTEC® je registrovaná značka RIB stavební software s.r.o. Windows Vista, Windows 7 a Windows 8 jsou registrovanými obchodními značkami společnosti Microsoft Corp. Další v této příručce používané názvy produktů jsou pravděpodobně vlastnictvím jiných společností a jsou používány pouze pro účely identifikace.

 RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

Úvod do PONTI stahlverbund

strana 3 Úvod do PONTI® stahlverbund

Popis mostu Vzorový řez – spřažený čtyřtrám

OBSAH 1 ÚVOD DO PONTI® STAHLVERBUND

6

2 VÍCETRÁMOVÝ SPŘAŽENÝ OCELOBETONOVÝ MOST

7

2.1 Popis mostu 2.1.1 Vzorový řez – spřažený čtyřtrám 2.1.2 Popis systému 2.1.3 Uložení statického systému 2.1.4 Materiály 2.1.5 Zatížení 2.1.6 Úseky betonáže 2.2 Jednotlivé pracovní kroky 2.3 Start programu 2.3.1 Obecně 2.3.2 Nové zadání - silniční most 2.4 Spřažené průřezy 2.4.1 Spřažený průřez Q1 2.4.1.1 2.4.1.2 2.4.1.3 2.4.1.4 2.4.1.5

2.4.2 2.4.3

Geometrie průřezu a průběh materiálu Spřažený průřez Q2

2.4.3.1

2.4.4 2.4.5 2.4.6

Ocel nosníků – OCE Betonová deska – BET Výztuž betonu – VÝZ Varianty – VAR Průřezové charakteristiky

Průřezové charakteristiky – geometrie

Výstup výsledků Uložení dat a ukončení zadání spřažených průřezů Jiné typy průřezů

7 7 8 8 8 9 9 10 11 11 12 13 15 15 15 16 16 17

18 19 20

20 21 22

Průřez VFT Uzavřený truhlík se svislými stěnami Uzavřená jednokomora se šikmými stěnami Otevřená komora

22 23 24 25

2.4.7 Volba výpočetního modelu 2.5 Zadání statického systému 2.5.1 Start grafického prostředí 2.5.2 Konstrukce systémových os 2.5.3 Konstrukce pomocných linií 2.5.4 Definice okrajových podmínek 2.5.5 Poznámky k modelování 2.5.6 Zadání spřažených nosníků 2.5.7 Zadání betonových příčníků 2.5.8 Spolupůsobící oblasti desky 2.5.9 Oblasti trhlin nad podporami 2.5.10 Přiřazení oblastí spolupůsobících šířek 2.5.11 Vytvoření stavebních stavů 2.5.12 Modifikace systému ve stavebních stavech

26 27 27 28 30 32 33 33 35 36 37 38 39 41

2.4.6.1 2.4.6.2 2.4.6.3 2.4.6.4

2.5.12.1 Pomocné stojky 2.5.12.2 Elastické klouby 2.5.12.3 Varianty průřezů

2.5.13 Zadání desky vozovky


42 42 43

47




2.6 Zatížení 2.6.1 Stálá zatížení

52 52

2.6.1.1 2.6.1.2 2.6.1.3

2.6.2

Zatížení na ocelové nosníky

2.6.2.1 2.6.2.2 2.6.2.3 2.6.2.4

2.6.3

52 52 53 54 56

57

ZS „Zatuhnutí_1.úsek_betonáže“ ZS „Zatuhnutí_2.úsek_betonáže“ ZS „Vystrojení konstrukce“ Poklesy podpor

57 58 58 60

Proměnná - krátkodobá - zatížení

61

2.6.4.1 2.6.4.2 2.6.4.3 2.6.4.4

2.6.5

ZS „Vlastní tíha ocelových nosníků“ ZS „Spřahovací trny a dodatečná zatížení“ ZS „1.úsek_betonáže“ ZS „2.úsek_betonáže“

52 52 52

Zatížení na spřaženou konstrukci

2.6.3.1 2.6.3.2 2.6.3.3 2.6.3.4

2.6.4

Objemové a plošné zadání vlastní tíhové síly Základy zadávání zatížení Historie zatěžování

Teplotní zatížení Hlavní zatížení (Zatěžovací model 1) Únavová zatížení Zatížení větrem

Časově proměnná zatížení

2.6.5.1

Metoda

2.7 Dokumentace zadání 2.7.1 Vykreslování obrázků 2.7.2 Protokol zadání 2.8 Kombinace 2.8.1 Nastavení kombinací 2.9 Generování a kontrola modelu FEM 2.9.1 Generování hladiny FEM 2.9.2 Kontrola modelu FEM 2.10 Uložení dat 2.10.1 Ukončení zadávání 2.10.1.1 Kontrolní data výpočtu

2.11 Výpočet vnitřních účinků a kombinace 2.11.1 Start výpočtu 2.11.2 Kontrola výpočtu FEM 2.11.2.1 Velikost výpočetního modelu a další informace 2.11.2.2 Kontroly statické rovnováhy 2.11.2.3 Kondiční číslo systému rovnic

2.12 Vyhodnocení výsledků FEM 2.12.1 Základy vyhodnocení 2.12.2 Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů 2.12.2.1 2.12.2.2 2.12.2.3 2.12.2.4

Reakce Posuvy Vnitřní účinky nosníků v podélném směru Vnitřní účinky ve skořepině (mostovce) v příčném směru


61 62 71 73

74 74

75 75 75 75 75 76 76 77 77 77 77

79 79 79 80 81 81

81 81 82 82 83 84 85




2.12.3 Kombinace 2.12.3.1 2.12.3.2 2.12.3.3 2.12.3.4 2.12.3.5 2.12.3.6 2.12.3.7

86

Kombinace pro konstrukční dílce Kombinované nosníkové vnitřní účinky Kombinované vnitřní účinky skořepiny Kombinované reakce Kombinované posuvy Výpočty dalších kombinací Ukončení vyhodnocování

86 87 88 89 91 92 92

2.13 Sekundární zatížení 2.13.1 Základní metoda sekundárních zatížení 2.13.2 Stavební stavy pro sekundární efekty 2.13.3 Výpočet sekundárních zatížení 2.14 Návrhy a posuzování spřažené konstrukce 2.14.1 Základy navrhování spřažené konstrukce

92 92 93 94 96 96

2.14.1.1 Trvalá a dočasná návrhová situace 2.14.1.2 Mimořádná návrhová situace

96 96

2.14.2 Start návrhů spřažené konstrukce 2.14.3 Výsledkové obrázky návrhů spřažené konstrukce 2.14.3.1 2.14.3.2 2.14.3.3 2.14.3.4 2.14.3.5 2.14.3.6

97 98

Převýšení v podélném směru Převýšení v příčném směru Nastavení Volba výsledkové veličiny Zobrazení výsledků Optimalizace průřezů

99 99 100 100 101 107

2.14.4 Výstup výsledků návrhů

109

2.14.4.1 Tisk sestav a obrázků

109

2.14.5 Ukončení programu 2.15 Detailní vyhodnocení na statickém systému

113 114

3 NÁVRHY ŽELEZOBETONU PŘÍČNÍKŮ NA MSÚ, MSP A MS ÚNAVY 3.1 Postup při návrhu 3.1.1 Nastavení návrhových parametrů 3.1.2 Spočtení návrhů 3.2 Stručný protokol návrhů pro řešené dílce 3.3 Grafické vyhodnocení návrhů železobetonu příčníků 3.3.1 Grafický průběh obálek nutné výztuže 3.3.1 Výstup sestav detailů návrhů

117 117 120 121 123 123 124

4 SCHEMATICKÝ POSTUP PŘI TVORBĚ VÝPOČETNÍCH MODELŮ


117

127




1 Úvod do PONTI® stahlverbund V nedávné minulosti byly nosné konstrukce mostů často navrhovány s jednotnou materiálovou koncepcí. V nejčastějších případech se jednalo o železobetonové nebo předpjaté monolitické konstrukce. Současný trend vede ke stále častějšímu uplatňování spřažených ocelobetonových konstrukcí, neboť je u těchto typů konstrukcí optimálněji – zejména v oblastech pozitivního ohybového momentu – využíván materiál železobetonu desky a ocele nosníku. Hlavními výhodami těchto typů spřažených konstrukcí jsou zejména úspory plynoucí z nižší vlastní tíhy, rychlá výstavba díky vysokému podílu dílenských prefabrikátů, snadnější obslužnost staveniště po stávajících komunikacích, bezproblémová betonáž mostovky a velmi dobrá údržba a provoz všech podstatných konstrukčních dílců po dobu jejich životnosti. ®

Vedle osvědčeného programového systému PONTI na statickou analýzu a posuzování železobetonových a předpjatých monolitických mostů RIB nyní nabízí komplexní analýzu spřažených ocelobetonových mostů a dále pak i spřažených prefabrikovaných mostů beton-beton, která podporuje uživatele při výpočtech a vedení relevantních návrhů. ®

Výhodou zpracování v PONTI je jednotné, grafické, objektově orientované prostředí pro zadávání a vyhodnocování jak monolitických, tak i spřažených ocelobetonových mostů nezávisle na dělení sítě konečných prvků. Vlivy historie výstavby a zatěžování mohou být zohledněny, stejně jako i vlivy dotvarování a smršťování betonu nebo vlivy tvorby trhlin v betonové desce. Základní principy modelování spřažené ocelobetonové konstrukce, zatěžování mostu, automatické generování návrhových kombinačních stavů apod. odpovídají příslušným aktuálním evropským normám EN 1990, EN 1991-2, EN 1991-14, EN 1991-1-5, EN 1994-2 a dalším. Navrhování a posouzení spřažených mostů pak probíhají volitelně podle obecné normy En 1994-2, nebo národní DIN EN 1994-2 nebo starší německé normy DIN Fachbericht 104. Mnohé národní návrhové parametry jsou přitom uživatelsky přímo modifikovatelné. Tato dokumentace popisuje na vybraném příkladu jednotlivé kroky výpočtu mostu, od zadání průřezů až po návrh spřažení. Hlavní důraz je kladen na základní principy a pracovní postupy, které jsou ozřejmovány četnými obrázky. „Začínajícímu uživateli“ slouží tato dokumentace k postupnému seznámení s ® PONTI stahlverbund. „Ostřílenému uživateli“ pak nabízí řadu podnětů k novým pracovním technikám ® vedoucím k efektivní práci nejen s PONTI stahlverbund. Věnujte prosím čas studiu této příručky, který se vám jistě mnohonásobně vrátí při zpracování dalších mostních projektů pomocí této nejmodernější softwarové technologie. 

Váš tým RIBTEC



strana 7 Vícetrámový spřažený ocelobetonový most


2 Vícetrámový spřažený ocelobetonový most V následujícím příkladě dvoupolového spřaženého čtyřtrámu se popisují principiální postupy v modelování statického systému, zatížení, stavebních etap a návrhů dle obecné EN 1994-2. Vícetrámové spřažené mosty lze zpracovávat klasickým způsobem jako rošty nebo jako kombinované prostorové modely. Při tomto způsobu zpracování se konstrukce mostu modeluje v podélném směru analogicky k roštu prutovým modelem a v příčném směru se využívá ortotropní skořepina. Do komplexního výpočetního modelu lze rovněž zahrnout pilíře, založení spodní stavby na pilotech nebo základových deskách a prostorové vlivy mostních opěr.

2.1 Popis mostu1 U uvedené stavby přes komunikaci A 57 Köln-Nimwegen (Nijmegen - NL) v SRN se jedná o spřažený ocelobetonový čtyřtrám se dvěma poli o rozpětích 31,50 m a 30,50 m. Nosná konstrukce se skládá z nepředpjaté, převislé, betonové desky, která vynáší zatížení mostu na čtyři hlavní ocelové nosníky v podélném směru mostu. Otevřené ocelové profily hlavních nosníků ze svařovaných plechů mají rozteč 2,95 m a jsou uloženy v montážním stavu jako jednopolové nosníky a v konečném stavu jako spojité nosníky na železobetonových příčnících. Vozovka se skládá z monolitické betonové desky o tloušťce 20 cm a prefabrikované desky o tloušťce 10 cm. Prefabrikáty současně slouží jako ztracené bednění. Požadavkem investora byl tento most zařazen dle DIN do třídy požadavků D. Návrhy na mezní stavy únosnosti, použitelnosti a únavy jsou vedeny dle obecné EN 1994-2 pro spřažené ocelobetonové mosty.

Parametr

Hodnota

Celková délka

62,00 m

Rozpětí polí

31,50 m – 30,50 m

Šířka průřezu

12,50 m

Šířka vozovky

8,00 m

Rozteč ocelových nosníků

2,95 m

Úhel konstrukce

76,87 gon

2.1.1 Vzorový řez – spřažený čtyřtrám

Vzorový řez: čtyřtrámová spřažená deska s prefabrikátem 10 cm a monolitem 20 cm

1

Se svolením firmy HRA Ingenieurgesellschaft mbH z 44795 Bochum, SRN (10.2003).



Popis mostu Popis systému


2.1.2 Popis systému

Situace: půdorys mostovky o 2 polích s rozpětím 31,50 a 30,50 m Výpočetní model zohledňuje historii statického systému, průřezů a zatížení, vlivy rozdílných tuhostí v závislosti na zatížení, vlivy dotvarování a smršťování a vlivy tvorby trhlin.

2.1.3 Uložení statického systému

Uložení Ocelové nosníky jsou v montážním stavu jednopolové a v konečném stádiu spojité. Pomocné podpory nejsou nutné. Všechna ložiska mostu brání vertikálnímu posuvu. První ložisko hlavního nosníku je navíc pevné ve všech směrech; poslední ložisko hlavního nosníku zabraňuje navíc vybočení mostu.

2.1.4 Materiály Konstrukční prvek

Materiály

Ocelové nosníky

Konstrukční ocel S 355 J2G3

Vozovka + příčníky

=< 40 mm fyk = 355 MPa > 40 mm fyk = 335 MPa Ea = 210000 MPa Beton C 35/45 fck = 35 MPa fctm = 3.2 MPa Ecm = 29900 MPa Výztuž B500C (s vysokou duktilitou) fsk = 500 MPa

Spřahující prvky

Spřahovací trny s plochou hlavou St 37-3K fuk = 450 MPa




Popis mostu Zatížení

2.1.5 Zatížení Popis

Druh

Účinek

Zatížení ocelových nosníků

OCE OCE OCE N0 N0 N0 NP NP N0 N0 N0 N0 NPT NPT NPT NS ND

Vlastní tíha nosníku + dodatečná zatížení Prefabrikované desky na nosníky Betonáž monolitu na nosníky Betonáž monolitu na ocelových nosnících Uvolnění a odšalování na spřažené konstrukci Odstranění pomocných stojek Vystrojení konstrukce Poklesy podpor Teplotní zatížení Pohyblivá zatížení LM1 (Load Model 1) Zatížení větrem Únavová zatížení LM3 (Load Model 3)

Montážní zatížení stavebních etap Dlouhodobá zatížení Krátkodobá zatížení

Sekundární zatížení

Dotvarování v důsledku zatížení betonáží Dotvarování v důsledku vystrojení konstrukce Dotvarování v důsledku poklesů podpor Smršťování Dotvarování v důsledku plánovaných deformací

2.1.6 Úseky betonáže Po betonáži příčníků nastupuje montáž systému ocelových nosníků. Následně má být provedena betonáž krajních polí v délce 0.75 x L a poté uzavření betonáže v oblasti podpory. Celkem se tedy jedná o dva úseky betonáže mostovky.

Úseky betonáže V souvislosti s úseky betonáže je tedy třeba uvažovat následující statické systémy:

Nad vnitřní podporou se v průběhu výstavby uvažuje u ocelových nosníků kloubové spojení.



Jednotlivé pracovní kroky Úseky betonáže


2.2 Jednotlivé pracovní kroky

1. Start programu 2. Definice formulářů výstupu 3. Zadání a výpočet spřažených průřezů 4.1 Zadání statického systému spřažených nosníků 4.2 Určení spolupůsobících šířek desky, oblastí tvorby trhlin a úseků betonáže 4.3 Definice náběhových průřezů (pokud je nutné) 4.4 Zadání stavebních stavů 4.5 Úprava uložení (pokud je nutné) 4.6 Přiřazení variant průřezů jednotlivým stavebním stavům 5.1 Dlouhodobá zatížení: úseky betonáže desky vozovky 5.2 Dlouhodobá zatížení: zadání zatížení od vystrojení konstrukce a plánovaných deformací 6. Krátkodobá zatížení 7. Výpočet FEM posuvů, reakcí a vnitřních účinků z vnějších zatížení 8. Kombinace pro návrhy spřažené konstrukce 9. V grafickém zadání musí být jednorázově upraveny přiřazené varianty průřezů pro automaticky vygenerované sekundární stavební stavy. 10. Sekundární vlivy: Sekundární zatížení + výpočet FEM: 11. Vyhodnocení výpočtu: reakce, vnitřní účinky a posuvy jednotlivých zatěžovacích stavů a kombinací. 12. Návrhy spřažené konstrukce dle zvolené normy 13. Po optimalizaci spřažených průřezů: opakování kroků 7 až 12 (mimo 9) 14. Vyhodnocení výsledků návrhů spřažené konstrukce 15. Návrhy železobetonu dílčích konstrukcí (příčníků, pilířů apod.)




Start programu Obecně

2.3 Start programu 2.3.1 Obecně Po úspěšné instalaci produktů RIBTEC se ve Vaší nabídce Start objeví nové položky RIB > RIB Stavební statika a dále v závislosti na skutečně nainstalovaných produktech skupiny jednotlivých produktů RIBTEC, tj. RIBcad, RIBgeo, RIBtec a RTool.

Poznámka: produkty skupiny RIBfem v této nabídce uvedeny nejsou, neboť práce s nimi má komplexnější charakter. Doporučujeme zahájení práce s nimi např. pomocí demostračních příkladů nebo již existujících projektů. Další možností je volba nabídky Start > RIB > RIB Stavební statika > Demodata, která otevírá složku s dodávanými demonstračními příklady k instalovaným produktům RIBTEC:

Po vstupu do složky s demonstračními příklady zvoleného produktu se příslušný příklad startuje poklepáním levým tlačítkem myši na zadávací soubor s výraznou ikonou daného produktu.



Start programu Nové zadání - silniční most


2.3.2 Nové zadání - silniční most Nové zadání - tzv. zadávací položka - je možno vytvořit na kterémkoliv místě lokálně v daném počítači nebo v síti, tj. v libovolné složce pomocí kontextové funkce Windows Nový > RIBTEC > Zadávací položka:

Startuje se dialog tvorby nové zadávací položky RIBTEC.

®

Zvolte skupinu produktů RIBfem a produkt PONTI stahlverbund, šablonu Sablona_sprazenky, zadejte název nové položky BW5 a potvrďte OK.

Název projektu (zde: BW5) se může skládat včetně celé cesty a mezer max. z 255 znaků. Ve vaší složce se nyní nachází dokument BW5.vtr. Poklepáním na tento dokument se startuje navigátor ® PONTI stahlverbund, který nabízí jednotlivé pracovní kroky, jako např. Spřažené průřezy, Úpravy zadání, Výpočet, .... Klepnutím na symbol + před nabídkami se tyto dále větví.




Spřažené průřezy Nové zadání - silniční most

2.4 Spřažené průřezy Most se skládá ze 4 hlavních nosníků. Oba vnější nosníky mají stejný typ spřaženého průřezu, pro oba vnitřní nosníky je zapotřebí další typ průřezu. Z geometrických údajů těchto průřezů se vytvářejí jejich varianty v závislosti na součinitelích dotvarování a smršťování a na spolupůsobící šířce betonového pásu.

Poznámka: průřez je na daném místě ve všech stavebních stavech stejný. Oproti tomu se však mohou stavy průřezu v závislosti na stavebních stavech měnit. V následujícím textu jsou označovány různé stavy průřezu termínem „varianta“. Jeden spřažený průřez má minimálně 6 variant, tj. 6 rozdílných sad průřezových charakteristik. K tomu dále přistupují v závislosti na spolupůsobící šířce. Vzhledem k tomu, že je třeba uvažovat 4 rozdílné oblasti desky (krajní pole, krajní podpora, vnitřní pole, vnitřní podpora), musí být u spřaženého průřezu s 6 variantami spočítáno 24 různých průřezových charakteristik. U těchto průřezových charakteristik se jedná o transformované průřezové charakteristiky celkového spřaženého průřezu, které jsou principiálně časově závislé a ze kterých se následně generují tuhosti pro jednotlivé statické systémy stavebních stavů. Tento postup se označuje jako „metoda celkového průřezu“. V navigátoru zvolte Spřažené průřezy a nastartujte jejich grafické úpravy.

Ukončit program Nový průřez Kopírovat průřez Smazat průřez Uložit průřez Tisknout průřez Nově spočítat zvolené průřezy

Přepnout aktivní průřez, při přepnutí se změny ukládají Undo, Redo (funkční momentálně jen u zpracování výztuže a variant průřezu) ikony v panelu nástrojů Úprav spřažených průřezů Zvolte Vytvořit nový průřez a vytvořte průřez s názvem „Q1“.

Zobrazí se přednastavený standardní spřažený průřez. V polích Rozpětí 1 a Rozpětí 2 zadejte tomuto průřezu rozhodující délky polí 31,50 m a 30,50 m pro stanovení spolupůsobících šířek pásu.



Spřažené průřezy Nové zadání - silniční most


Spřažený průřez se popisuje v jednotlivých záložkách okna Vlastnosti. Ve vedlejším okně se průřez pro kontrolu zobrazuje graficky. Následuje přehled významů jednotlivých záložek okna vlastností:

OBEC

Obecná data průřezu

Volba návrhové normy Druh použití Rozpětí polí (pro stanovení spolupůsobících šířek ocelových pásnic a betonové mostovky) Technologie výroby ocelových nosníků

OCE

Ocel nosníku

3 oblasti horního pásu 3 oblasti plechu stojny 3 oblasti dolního pásu

BET

Betonová deska

2 oblasti výztuže vždy nahoře vlevo / vpravo od stojny

VÝZ

Podélná výztuž betonové desky

2 oblasti výztuže vždy dole vlevo / vpravo od stojny

VAR

Varianty

Definice variant (časové stavy průřezu) Průřezové charakteristiky Jd, Jz

Možné druhy ocelových průřezů jsou následující: otevřené profily I  válcované  svařované otevřené profily I s prefabrikovaným ztraceným bedněním uzavřené průřezy  truhlíkové se svislými stěnami  jednokomorové se šikmými stěnami (bez detailů výztuh) otevřené truhlíkové a jednokomorové průřezy U tohoto mostu se jedná o svařované otevřené profily I. Úvod do PONTI stahlverbund



Spřažené průřezy Spřažený průřez Q1

2.4.1 Spřažený průřez Q1 Zadání průřezu je třeba nyní přizpůsobit skutečným údajům. Spřažený průřez Q1 bude přiřazen oběma vnějším hlavním nosníkům 1 a 4.

2.4.1.1 Ocel nosníků – OCE Ocelový nosník se může skládat vždy ze 3 různých horních a dolních pásů a plechů stojny.

Materiály používané v PONTI®stahlverbund se načítají z databanky materiálů TRIMAS. Pokud chcete tyto hodnoty upravovat nebo zkontrolovat, pak je toto možné pouze v aplikaci TRIMASZadání. Zejména u konstrukční ocele je třeba ve smyslu normy EN 1994-2 nastavit hodnotu součinitele teplotní roztažnosti αt = 1.000e-005. Standardní hodnota tohoto součinitele je momentálně v TRIMAS pro jeho jiné aplikace nastavena na αt = 1.200e-005; tj. u spřažených mostů je nutná jeho úprava. Pro každý dílčí průřez je třeba zpravidla nastavit typ materiálu. Každá část průřezu může při to, být z jiného materiálu (S235, S355, S460). Zda se jedná o třídu „> 40“ mm nebo „< 40“ mm se v programu rozlišuje automaticky. U výšky se zadává celková výška ocelového nosníku. Výška stojny se počítá automaticky odečtením výšek horního a dolního pásu. Pro dané ocelové nosníky se použijí svařované plechové profily s výškou 1,20 m. Tyto profily jsou odstupňovány z vnějšku dovnitř. Konstrukční ocel nosníku je S355. E-Modul 210000 N/mm2.

2.4.1.2 Betonová deska – BET Betonová deska je rozdělená do 5 oblastí, přičemž středová oblast automaticky vzniká ze šířky horního pásu ocelového nosníku, tj. 2 oblasti vlevo a 2 oblasti vpravo od ocelového nosníku jsou s ohledem na jejich šířku, tloušťku (d) a excentricitu (z) volně definovatelné.





Uvažuje se beton třídy C 35 /45. U spolupůsobící šířky betonu se zadává pouze monolitický beton.

2.4.1.3 Výztuž betonu – VÝZ Analogicky k rozdělení oblastí betonové desky se výztuž zadává jako výztuž úseků. Zadávají se průměry prutů (d), jejich rozteč (a) a osové krytí od vnější hrany (u).

U výztuže se uvažují pruty Ø 16 mm s horní roztečí 6 cm, resp. s dolní roztečí 10 cm a horním osovým krytím 4,5 cm, resp. dolním osovým krytím 1 cm nad 10 cm tlustou prefabrikovanou deskou.

2.4.1.4 Varianty – VAR Včetně „holého“ ocelového průřezu a ocelového průřezu s výztuží pro oblast s trhlinami nad vnitřní podporou je třeba uvažovat celkem 8 variant. Podle typu varianty je třeba zadat čas začátku zatěžování a čas posuzování. Úvod do PONTI stahlverbund




Zohlednění redukčních součinitelů probíhá v programu interně.

Kvadratický moment setrvačnosti Jd (=Jx) a Jz se automaticky počítá z ocelového průřezu nebo jej lze pro každou variantu průřezu samostatně, uživatelsky zadat. Body průřezu pro výpočet napětí jsou vyznačeny žlutě: vlevo a vpravo dola a nahoře. Polární kvadratický moment setrvačnosti Jx (=Jd) je nutné u truhlíkových a komorových průřezů pro každou variantu průřezu zadat. Jinak se standardně v programu pro Jx přiřazuje hodnota 1 cm2m2, což je zpravidla nedostačující. Jako začátek zatížení pro časově konstantní a proměnná zatížení se uvažuje to = 20 dnů a jako čas posuzovaní se uvažuje tn = 36500 dnů. Relativní vlhkost prostředí je 80%. Čas aktivace varianty SK-NS je 10 dnů.

Tímto je zadání spřaženého průřezu Q1 hotovo.

2.4.1.5 Průřezové charakteristiky Elastické a plastické průřezové charakteristiky se počítají pro každou variantu a oblast spolupůsobící šířky a zobrazují se tabelárně v závislosti na aktivní variantě průřezu.



Spřažené průřezy Geometrie průřezu a průběh materiálu


Varianta přitom může být volena v panelu hlavičky tabulky nad zobrazenými hodnotami.

Navíc se zobrazuje okótovaná geometrie, poloha těžiště (zelený bod), a polohy plastických nulových čar zpl+ a zpl-.

2.4.2 Geometrie průřezu a průběh materiálu Geometrii průřezu lze kontrolovat nastavením aktivní varianty a oblasti spolupůsobící šířky na panelu nástrojů vpravo od obrázku. Dále lze zobrazovat různé rozložení materiálů v průřezu.

Rozdělení materiálu konstrukční ocele podél jednoho dílce lze zobrazovat ve formě diagramů až v návrhovém programu (záložka Dílec).





2.4.3 Spřažený průřez Q2 V dalším kroku následuje zadání spřaženého průřezu Q2, který je přiřazen hlavním trámům 2 a 3. Úpravy a další zadání probíhají analogicky ke spřaženému průřezu Q1. Pozor na odlišné rozměry ocelového žebra a betonové desky.

Ocelový průřez, Betonová deska

Výztuž, Varianty



Spřažené průřezy Výstup výsledků


2.4.3.1 Průřezové charakteristiky – geometrie

Průřezové charakteristiky varianty NP spřaženého průřezu Q2

Poznámka: přepínání spřažených průřezů je možné v panelu nástrojů pomocí tlačítek

.

2.4.4 Výstup výsledků Pomocí příkazu Průřez | Tisk | Průřezy se protokoluje zadání průřezu a průřezové charakteristiky v okně RTPrint nebo v konfigurátoru a prohlížeči RTconfig, ze kterého lze tyto dokumenty tisknout, exportovat a dále upravovat.

Protokoly průřezů Úvod do PONTI stahlverbund



Spřažené průřezy Uložení dat a ukončení zadání spřažených průřezů

Rozhodnující průřezové charakteristiky po stavebních stavech mohou být pro každý dílec zobrazovány a tištěny až v návrhovém programu.

2.4.5 Uložení dat a ukončení zadání spřažených průřezů Uložení zadání Vstupní data se ukládají při každé změně průřezu a při ukončení programu.

Uložení dat průřezů pro zpracování statického systému v TRIMAS Data průřezů pro zadání statického systému v TRIMAS se ukládají pomocí příkazu Soubor | Ukončit nebo zavřením okna tlačítkem  v pravém horním rohu.

Před vlastním ukončením je třeba potvrdit kontrolní dotaz ANO s následným přepočtem a zápisem výsledků.

Rozhraní XML pro TRIMAS obsahuje veškerá geometrická a statická data průřezů nutná pro výpočty tuhostí uvažovaných statických systémů. U statických průřezových charakteristik se jedná vždy o cha2 3 rakteristiky celkového spřaženého průřezu ve smyslu metody Celkového průřezu.) )

2

Roik,Bergmann,Haensel,Hanswille: Verbundkonstruktionen, Bemessung auf der Grundlage des Eurocode 4 (Spřažené konstrukce, posuzování na základě Eurocode 4), Teil 1, Betonkalender 1993 II, str.551 a další 3

Kuhlmann,Fries:Verbundtragwerke aus Stahl a Beton nach Eurocode 4 (Spřažené konstrukce z oceli a betonu dle Eurocode 4, výzkumná správa), IKE Universität Stuttgart. 1999 - Forschungsbericht  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Spřažené průřezy Jiné typy průřezů


2.4.6 Jiné typy průřezů Následující typy průřezů se u tohoto konkrétního příkladu mostu nevyužívají. Pro úplnost dokumentace PONTIstahlverbund však zde přesto následuje stručný popis odlišností zadání truhlíkových a jednokomorových průřezů oproti běžným typům průřezů I.

2.4.6.1 Průřez VFT4

Hlavní trám s nosníkem VFT

4

Schmitt et al: VFT-Bauweise Entwicklung von Verbundfertigteilträgern im Brückenbau, Beton- und Stahlbeton 96, 2001, Heft 4 (® Schmitt Stumpf Frühauf und Partner, Leopoldstr. 208, 80804 München) Úvod do PONTI stahlverbund




2.4.6.2 Uzavřený truhlík se svislými stěnami

Hlavní trám dvoutrámového, truhlíkového mostu

Horní pásnice:

1800 mm celková šířka příruby horní pásnice

Dolní pásnice:

1700 mm celková šířka příruby dolní pásnice

p,h:

50 mm přesah horní pásnice: 50 – 1700 – 50 = 1800

p,d:

0 mm přesah dolní pásnice: 0 - 1700 - 0 = 1700





2.4.6.3 Uzavřená jednokomora se šikmými stěnami

Hlavní trám jednotrámového, jednokomorového mostu

Horní pásnice:


Dolní pásnice:


p,h:


p,d:






2.4.6.4 Otevřená komora

Jednokomorový průřez torzně tuhého nosníku

Horní pásnice:


Dolní pásnice:


Šířka pásnice:

750 mm nad stojinami

p,h:


p,d:


e,h:

150 mm excentricita příruby oproti stojině (uvnitř)



Spřažené průřezy Volba výpočetního modelu


2.4.7 Volba výpočetního modelu V závislosti na typu spřaženého průřezu je třeba zvolit vhodný výpočetní model statického systému. Principiální

Doporučené modely statického systému pro různé typy spřažených průřezů




Zadání statického systému Start grafického prostředí

2.5 Zadání statického systému 2.5.1 Start grafického prostředí Zvolte v navigátoru Úpravy statického systému a startujte grafické zadání.

Nastartuje se grafické uživatelské prostředí na zpracování prostorových, prutových a plošných konstrukcí. V závislosti na volbě šablony zadání systému se načtou a aktivují důležitá nastavení, jako např. norma EN 1994-2, počet stavebních stavů, definice subsystému a některých zatěžovacích stavů, jako např. vlastní tíha, vystrojení konstrukce, teplotní zatížení a předpětí aj..

Byla zvolena šablona Sablona_sprazenky. V tzv. konstrukční rovině xy se v půdoryse zobrazuje konstrukční rastr. Tento rastr je základem pro zadávání osy mostu. Nutné geometrické podklady ve formě bodů a prostorových křivek lze však s výhodou načíst i prostřednictvím integrovaného datového rozhraní DXF. Zvolte jako „Filtr“ úlohy systém 3D a potvrďte pomocí OK.



Zadání statického systému Konstrukce systémových os


Grafické prostředí s konstrukčním rastrem a volbou filtru

V následujícím textu jsou popisovány jednotlivé kroky zadání daného mostu, současně jsou však na vhodných místech podávány i obecné a doplňující informace ke grafickému prostředí TRIMAS.

2.5.2 Konstrukce systémových os Čtyři hlavní trámy spřaženého mostu se modelují v podélném směru jako nosníky, pro roznos zatížení v příčném směru použijeme nad těmito nosníky ortotropní skořepinu (se silně redukovanou tuhostí v podélném směru). Nejprve se konstruují hlavní nosníky. Počátek souřadného systému zvolíme v levém horním rohu betonové desky.

Návrhové programy zásadně předpokládají, že prutový model je sestaven v osách ležících v těžišti průřezů varianty N0. S ohledem na přímkové osy systému lze tento jednoduchým způsobem přímo zadat. Doporučujeme však i import dat DXF (soubor BW5-System.dxf, rozměry v [m], otočit přes transformaci osu –y), funkce Soubor | Rozhraní | DXF | Otevřít, nebo detailnější práci s funkcemi jednotlivých typů linií. V tomto případě pokračujte kapitolou 2.5.4. Celková délka mostu je L = 31,50 + 30,50 = 62,00 m, šířka mostu je 12,50 m. Konstruování probíhá např. v tzv. konstrukčním módu řízeném myší a zvláštními konstrukčními klávesami jako např. x, y, z, n, ... a zobrazovaných dialogů. Pomocí ikony Subsystém zvolte aktivní subsystém Hlavní nosníky.



Zadání statického systému Konstrukce systémových os


Proveďte příkaz Linie | Vytvořit | Konstruovat. Vzhledem k tomu, že hodláme umístit počátek do levého horního rohu desky, nachází se počáteční bod levého horního nosníku na souřadnici x=0, y=1.825 m. 1. Umístěte konstrukční kříž k počátku konstrukční roviny. 2. Klávesou Y zadejte vzdálenost ve směru y 1.825 m, potvrďte OK, levé tlačítko myši nebo Enter a první bod je tímto vytvořen. Pozor, nepohybovat s myší, neboť další konstrukce probíhá od její aktuální polohy. Na výchozí polohu se můžete popř. vrátit klávesou „a“. 3. Klávesou X zadejte vzdálenost ve směru x 62,00 m, potvrďte OK, levé tlačítko myši nebo Enter a druhý bod a tím i celá linie jsou tímto vytvořeny. 4. Stisknutím pravého tlačítka myši se ukončí konstrukční modus. Rozteče hlavních nosníků ve směru y jsou 2,950 m a v kladném směru x 1,1216 m [2,95 / tan (76,87*0.9)=1,1216] m. Proveďte příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog. 1. Potvrďte panel kopírovacího módu beze změny OK. 2. Zadejte vektor posunutí dx = 1,1216 m a dy = 2,95 m.

3. Počet kopií: 3 4. Označte linii 5. Potvrďte kontrolní dotaz Zkopírované linie se zobrazí. Linie rozdělíme ve vzdálenosti 31.50 m rozpětí polí. Proveďte příkaz Linie | Dělit | Velikost

a označte vždy levou polovinu linie. Body dělení se zobrazují. Pomocí příkazu Linie | Editovat mohou být zobrazeny vlastnosti linie, jako např. její délka, typ apod..

Linie koncových a středového příčníku se zadávají přímo na již existující počáteční a koncové body. 1. Nastavte aktivní Subsystém Příčníky (pomocí ikony subsystém nebo horkou klávesou t). 2. Proveďte příkaz Linie | Vytvořit | Na body, a to vlevo, vpravo a uprostřed mostu.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Zadání statického systému Konstrukce pomocných linií


Podélné a příčné osy mostu

2.5.3 Konstrukce pomocných linií Pomocné čáry se používají při konstrukci ploch skořepiny, plošných zatížení nebo jako vztažné osy pro generování pohyblivých zatížení, polohu ložisek, apod.. Vzhledem k tomu, že má být vozovka provedena s náběhy v příčném směru, musí být zadány různé plochy vždy se střední konstantní tloušťkou. Rozdělení oblastí desky s různou tloušťkou lze nejefektivnějším způsobem provést pomocí tzv. ploch atributů.

Pokud jsou vnější hrany obrysu desky vozovky zakřivené, pak je třeba vytvořit (nebo načíst přes DXF) předem i tyto linie. V případě „přímkových úseků mostů“ to není nutné. V tomto příkladě zkonstruujeme jako Pomocné čáry pouze vnější hrany desky, tj. další dělení na oblasti desky s různými tloušťkami zanedbáme. Vnější podélné hrany desky. Aktuální subsystém: Pomocné čáry. Příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog. 1. Modus kopie subsystému: Nový = aktuální.

2. Vektor posuvu: dx = -0.69387 m [1.825 / tan(76,87*0.9)=0.69387] a dy = -1.825 m

levý okraj

pravý okraj

3. Počet kopií: 1. 4. Označit obě horní linie. Celý postup se analogicky opakuje pro pravou hranu desky. Proveďte příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog. 1. Modus kopie subsystému: Nový = aktuální. 2. Vektor posuvu s dx = +0.69387 m a dy = +1.825 m. 3. Počet kopií: 1 4. Označit obě dolní linie. Pro pořádek ještě vytvoříme ohraničující linie na levém a pravém konci. Proveďte příkaz Linie | Vytvořit | Na body. Pro další postup je výhodné nechat přizpůsobit velikost zobrazovaného konstrukčního rastru. Proveďte příkaz Konstr. rovina | Úpravy | Přizpůsobit modelu. Úvod do PONTI stahlverbund



Zadání statického systému Konstrukce pomocných linií

Podélné a příčné osy a vnější obrysy jako Pomocné čáry Pro zadávání plošných zatížení budou později zapotřebí určité ohraničující čáry. Pro tuto konstrukci vytvoříme mimo oblast modelu referenční linii. Aktuální subsystém: Zatížení. Příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog. 1. Modus kopie: Nový = aktuální 2. Vektor posuvu: dx = 0.00, dy = -10.00 m 3. Počet kopií: 1 4. Označit levou horní linii Příkaz Linie | Úpravy | Délky | O hodnotu: 45.00 m, označit pravou stranu zkopírované linie

Tvorba posloupnosti linií Pro spřažené nosníky je důležité vytvořit tzv. posloupnost linií přes celou délku jednoho hlavního nosníku. Posloupnosti linií se vytvářejí postupným označováním všech souvislých linií tvořících osy trámů např. směrem zleva do prava. Proveďte příkaz Linie | Posloupnosti linií | Nová a zadejte nejprve HN-1 označením obou horních linií a ukončete volbu pravým tlačítkem myši. Analogicky k 1. posloupnosti linií nyní vytvořte posloupnosti linií HN-2, HN-3 a HN-4.

Pomocí horké klávesy „i“ může být zvolena aktuální posloupnost linií, pomocí „I“ viditelnost posloupností linií.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Zadání statického systému Definice okrajových podmínek


2.5.4 Definice okrajových podmínek Most je staticky určitě uložen v podélném a příčném směru s tím, že pevné ložisko se nachází v levém horním rohu prvního příčníku.

Přehled uložení mostu Nejprve vytvoříme pevné ložisko 1 s uložením ve všech směrech. Proveďte příkaz Uložení | Vytvořit | Na bod.

Dále vytvoříme uložení bodu 9 s fixovaným příčným a vertikálním směrem. Proveďte příkaz Uložení | Vytvořit | Na bod.

Na závěr vytvoříme vertikální podepření ostatních bodů.




Zadání statického systému Poznámky k modelování

Proveďte příkaz Uložení | Vytvořit | Na bod.

2.5.5 Poznámky k modelování Jako statický systém je v podélném směru zvolena prutová konstrukce a v příčném směru plošná konstrukce s ortotropními vlastnostmi, tj. pro modelování spřažených nosníků v podélném směru se použijí nosníkové konečné prvky a pro modelování příčného roznosu se použijí skořepinové konečné prvky. Toto modelování velmi usnadňuje zadávání pohyblivých zatížení. Kromě toho se tak současně v jednom pracovním kroku stanovují i vnitřní účinky v příčném směru. ®

Pro zadávání, výpočet a vyhodnocení výpočetního modelu používá systém PONTI stahlverbund program TRIMAS. Výpočetní model se zadává objektově v modelovací hladině nezávisle na dělení konečných prvků. Prostorový řešič FEM TRIMAS nabízí lineární (2 uzlové pruty, 4 uzlové skořepiny) nebo kvadratické (3 uzlový nosník, 9 uzlová skořepina) konečné prvky. Jako standard jsou nastaveny lineární prvky. Pro výpočet tuhosti se principielně používají průřezové hodnoty celkového spřaženého průřezu ve smyslu dříve uvedené metody. Otevřete pomocí příkazu Možnosti | Výpočet Dialog možností výpočtu a zkontrolujte řídící parametry odpovídajícím způsobem:

2.5.6 Zadání spřažených nosníků Zadávací objekt Nosník se teoreticky skládá z několika linií obsažených v posloupnosti linií. Vlastnosti jednotlivých segmentů (linií) nosníku se při tom mohou lišit. Spřažený 4-trám je zadán pomocí 4 nosníků s konstantním průřezem. Začínáme zadáním horního nosníku se spřaženým průřezem HN-1. Příkaz Nosník | Vytvořit | Na linie.



Zadání statického systému Zadání spřažených nosníků


1. Nastavte nabízené vlastnosti: materiál, průřez, typ prvku, subsystém a střední délku prvků na 3,00 m. Konečné dělení nosníku vyplývá později z navazující desky mostovky.

Poznámka: spřažený nosník s normálním betonem může být přibližně počítán s αT = 10 ·10-6 K, materiál S355 jetedy třeba ještě upravit. V rámci úvodního příkladu však toto zanadbáme. 2. Po uzavření dialogu postupně bez přerušení označujte po sobě jdoucí horní linie 1 a 2. Zadání ukončete pravým tlačítkem myši. Celý postup opakujte pro spřažený nosník HN-4. Označujte po sobě jdoucí dolní linie 1 a 2. Pro vnitřní nosníky HN-2 a HN-3 opakujte tento postup s průřezem Q2.

Půdorys: Spřažené nosníky HN-1, HN-2, HN-3 a HN-4 Úvod do PONTI stahlverbund



Zadání statického systému Zadání betonových příčníků

V půdorysném zobrazení je zřejmé dělení nosníků. Způsob zobrazování nosníků lze individuálně měnit.

Pohled: Spřažené nosníky HN-1, HN-2, HN-3 a HN-4 Proveďte příkaz Zobrazení | Layout prvků | Řez profilem nebo funkční klávesa F11.

Úhel pohledu lze měnit klávesami F5 - F8 (půdorys, pohled 1, pohled 2, izometrie). Funkční klávesa F4 přepíná význam kláves F5 až F8 o natáčení v daném směru o 15 stupňů, resp. s přidržením klávesy ALT 1,5 stupňů.

2.5.7 Zadání betonových příčníků Příčníky se uvažují z materiálu beton C35/45. Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „Ocelové_nosníky“. Proveďte příkaz Nosník | Vytvořit | Na body.

Příčníky mají nový obdélníkový průřez b/h = 1.40/1.150 m. Pro dělení nosníků se uvažuje střední délka 3.00 m. Jejich skutečné dělení vyplyne ze sítě desky. 1. Zadejte pomocí Nový Obdélníkový průřez s rozměry =1.40/1.50 m.



Zadání statického systému Spolupůsobící oblasti desky


2. Označujte nyní postupně počáteční a koncové body jednotlivých příčníků.

Příčníky se ve výpočtu uvažují bez trhlin.

2.5.8 Spolupůsobící oblasti desky Spolupůsobící oblasti desky hlavních nosníků lze uvažovat pouze v oblastech Li / Li+1 ≤ 1.5. Proveďte příkaz Nosník | Průběh | Ohybová tuhost | Autom. dělení oblasti

a označte 1. spřažený nosník HN-1. Zobrazí se následující panel, který potvrďte OK.

Opakujte tento postup pro všechny další spřažené nosníky. Úvod do PONTI stahlverbund



Zadání statického systému Oblasti trhlin nad podporami

Liniové segmenty hlavních trámů se tímto geometricky nadělí podle oblastí spolupůsobící šířky desky Krajní pole – Vnitřní pole/Vnitřní ložisko a krajní ložisko.

2.5.9 Oblasti trhlin nad podporami Pro zohlednění oblastí se vznikem trhlin v desce nad podporou je třeba vytvořit příslušné oblasti hlavních nosníků. Proveďte příkaz Nosník | Průběh | Ohybová tuhost | Dělení pro mezní stav II

a označte 1. spřažený nosník HN-1. Zobrazí se následující panel, který potvrďte OK.

Opakujte tento postup pro spřažené nosníky pro HN-2 až HN-4. Všechny hlavní trámy jsou tímto rozděleny na oblasti trhlin nad podporami, resp. oblasti bez trhlin uvnitř polí. V diskrétních místech přechodu proběhlo automatické rozdělení linií.

Pomocí funkční klávesy F11 „Řez profilem“ se ve středu každé oblasti zobrazuje spřažený průřez.



Zadání statického systému Přiřazení oblastí spolupůsobících šířek


Názvy přiřazených průřezů lze na konci každého segmentu (linie) nosníku zobrazit volbou „viditelnosti“ Plochy | Průřez nosníku.

2.5.10 Přiřazení oblastí spolupůsobících šířek V příslušných úsecích nosníků přiřadíme typ oblasti spolupůsobící šířky. Pomocí horké klávesy T zapněte pro lepší přehlednost viditelnost pouze subsystémů a dále aktivujte pomocí horké klávesy v nebo ikony „brýle“ viditelnost čísel linií.

Proveďte příkaz Nosník | Editovat | Varianta a označte 1. spřažený nosník HN-1.

Zobrazí se následující panel, ve kterém pro linie č. 20, 28, 5 a 29 ve sloupci Oblast vyberte a nastavte hodnotu Vnitřní podpora. Stávající nastavení Koncové pole zůstává u ostatních linií (segmentů) hlavního nosníku beze změny.




Zadání statického systému Vytvoření stavebních stavů

Opakujte tento postup analogicky pro všechny další spřažené nosníky. Po ukončení této akce lze zobrazení čísel linií a viditelnost subsystémů opět nastavit dle potřeby.

2.5.11 Vytvoření stavebních stavů U spřažených mostů je třeba vždy zohlednit následující vlivy 

historie výstavby,



dotvarování a smršťování,



tvorba trhlin v betonu.

Veškeré údaje probíhali doposud v 1. stavebním stavu. Vzhledem k tomu, že u spřažených konstrukcí jsou obvyklé změny statického systému, je třeba vytvořit další stavební stavy. U daného mostu se nabízí betonáž desky ve dvou úsecích (viz kapitola 2.1.6). V 1. kroku betonáže jsou vyhotovena okrajová pole, v 2. kroku oblast nad podporou. Z toho vyplývají následující časové, nezávislé stavební stavy:

Stavební stavy jsou stavy statického systému, jehož vlastnosti se během výstavby a doby užívání konstrukce mění.



Zadání statického systému Vytvoření stavebních stavů


Ocelové_nosníky

t=0

Druh: N0-stavební stav

Vlastní tíha ocelových nosníků + dodatečná zatížení, zatížení betonáží 1. úseku na ocelové nosníky v poli 1 + 2

SK_Pole1+2

t=5

Druh: N0-stavební stav

Ztuhnutí betonu na spřaženou konstrukci pole 1 + 2 Zatížení 2. úseku betonáže na ocelové nosníky v oblasti podpory

SK _N0

t=10 Druh: N0-stavební stav

Ztuhnutí betonu na spřaženou konstrukci v oblasti podpory

SK _NP

t=20 Druh: NP-časově konstantní primární

Dlouhodobá zatížení

SK_KZAT

t=50 Druh: N0-krátkodobá zatížení

Krátkodobá zatížení

Stavební_stav-PT *

t=20 Druh: NPT-časově proměnné sekundární

Sekundární zatížení v důsledku betonáže, vystrojení konstrukce a důsledku poklesu podpor

Stavební_stav-D *

t=20 Druh: ND-plánované deformace sekundární

Sekundární zatížení v důsledku plánovaných deformací

Stavební_stav-S *

t=10 Druh: NS-smršťování sekundární

Sekundární zatížení v důsledku smršťování

Určení druhu stavebního stavu je nutné pro účely automatického generování sekundárního zatížení od dotvarování a smršťování, viz kapitola 2.13 )* Stavební stavy PT, S a D se vytvářejí automaticky a nesmí být vytvořeny uživatelem, viz kapitola 2.13.2. . Stavební stav D se vytvoří jen pokud byly zadány plánované poklesy podpor (vynucené přetvoření). V panelu nástrojů zvolte ikonu Stavební stavy

nebo stiskněte horkou klávesu „b“.




Zadání statického systému Modifikace systému ve stavebních stavech

V panelu „Volba aktivního stavebního stavu“ zvolte tlačítko „Rozšířený“ a vytvořte pomocí „Nový“ následující stavební stavy: 1. Název: SK_Pole1+2, Čas vzniku: 5 d, Druh: N0-stavební stav 2. Název: SK_N0, Čas vzniku: 10 d, Druh: N0-stavební stav 3. Název: SK_NP, Čas vzniku: 20 d, Druh: NP-časově konstantní primární 4. Název: SK_KZAT, Čas vzniku: 50 d, Druh: N0-krátkodobá zatížení

1. stavební stav „Ocelové_nosníky“ (čas vzniku: 0 dnů, druh: N0-stavební stav) již existuje.

Tímto jsou vytvořeny všechny potřebné stavební stavy.

2.5.12 Modifikace systému ve stavebních stavech Změny statického systému mohou vzniknout v důsledku:







změn poloh podpor (např. pomocné stojky),



vytváření a změna elastických kloubů,



změny průřezů (přiřazení variant),



změny materiálů desky mostovky během výstavby (mokrý beton, zatuhnutý, izotropní nebo ortotropní apod.)

2.5.12.1 Pomocné stojky Žádné pomocné stojky nejsou v tomto případě uvažovány.

2.5.12.2 Elastické klouby Ocelové nosníky jsou z počátku výstavby uloženy jen staticky určitě, tj. ve stavebním stavu „Ocelové_nosníky“ musí být v oblasti podpory vytvořen momentový kloub. Proveďte následující kroky: 1. Pomocí horké klávesy „b“ nastavte aktuální stavební stav „Ocelové_nosníky“. 2. V panelu nástrojů zvolte ikonu Klouby a proveďte Kloub | Vytvořit.

3. Zatrhněte „Natočení kolem osy xy“ a označte ty segmenty (linie) nosníku, které mají mít tento kloub.





2.5.12.3 Varianty průřezů Zatímco přiřazení průřezů Q1 a Q2 zůstává pro všechny stavební stavy stejné, mohou se průběžně měnit jejich varianty. Následující tabulka zobrazuje veškeré varianty průřezů, které se mohou ve stavebních stavech vyskytnout. Č. varianty

Název varianty

Aktivní stavební stav

1

Konstr.ocel

Ocelové_nosníky Oblast podpory: SK_Pole1+2

3

St.ocel+výztuž *

SK_NP SK_KZAT Stavební_stav-PT Stavební_stav-S Stavební_stav-D

4

SK-N0

Oblast pole: SK_Pole1+2 SK_N0 SK_KZAT

5

SK-NP

SK_NP

6

SK-NPT

Stavební_stav-PT

7

SK-ND

Stavební_stav-D

8

SK-NS

Stavební_stav-S

)* Varianta „St.ocel+výztuž“ se projevuje – z důvodu vynechání betonu – na návrhu spřahovacích trnů velmi nepříznivě. Alternativně lze proto v podporových oblastech využít variant „SK-NP-II.MS“, „SKNPT-II.MS“ atd.

U proměnných, resp. konstantních průběhů průřezů mají jednotlivé segmenty nosníku (linie) velký význam. Každému začátku a konci segmentu lze totiž přiřadit daný průřez. Oproti tomu lze danou variantu přiřadit danému segmentu pouze jedenkrát. Tak např. segment s lineárně proměnným průběhem průřezu má pouze jednu variantu např. „SK_N0“. Čísla jednotlivých segmentů (linií) nosníku lze zobrazit ve viditelnostech (v) Linií | Čísla linií.

Obecně k přiřazování variant Existují tři možnosti přiřazení variant průřezů jednotlivým úsekům spojitého spřaženého nosníku. 

Nosník | Editovat | [Označit nosník] | Průřez… V rámci aktuálního stavebního stavu se tímto přiřazují zvolenému segmentu (linii) nosníku varianty. Použití: při prvním zadání



Nosník | Editovat | Varianta [Označit nosník] Libovolným segmentům (liniím) nosníku lze tabelárně přiřazovat varianty přes všechny existující stavební stavy. Použití: při prvním vytvoření nebo při změnách



Nosník | Upravit | Průřezy |Varianta [Označit nosník] V rámci aktivního stavebního stavu se jediným příkazem a u všech nosníků vymění přiřazená varianta za nově zvolenou. Použití: při změnách mezi stavebními stavy, např. jedna varianta má být nahrazena druhou.

Stavební stav 1 – Ocelové nosníky Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „Ocelové_nosníky“.





1. Editujte pomocí Nosník | Editovat | Atributy spřažený nosník HN-1 a zvolte v panelu pomocí Průřez… | Varianty variantu „Konstr.ocel, Koncové pole“. 2. Opakujte tento postup pro spřažené nosníky HN-2, HN-3 a HN-4.

Přiřazení spolupůsobících oblastí desky zde prozatím nemá žádný význam.

Stavební stav 2 – SK_Pole1+2 Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „SK_Pole1+2“. Vzhledem k tomu, že 1. úsek betonáže proběhl v posledním stavebním stavu (v oblasti 0.75 x L), lze předpokládat, že v následujícím stavebním stavu je tato oblast již zatuhnutá. Ve zbývající oblasti 0.25 x L – jako ve stavebním stavu 1 – je platná varianta „Ocelový nosník“. Jedná se tedy o spřažený nosník s rozdílnými tuhostmi. Proveďte následující kroky: 1. Editujte spřažený nosník HN-1 pomocí funkce Nosník | Editovat | Atributy. 2. Přepněte průřez na „variabilní“ a přejděte pomocí tlačítka se 3 tečkami do dalšího panelu. 3. Označte 1. segment a přiřaďte této linii variantu „SK-N0“. Totéž proveďte pro linii 21. U ostatních segmentů platí definice dle stavebního stavu 1. Č. linie

1

20

28

5

29

21

Č. varianty

4

1

1

1

1

4

Opakujte tento postup pro spřažené nosníky HN-2, HN-3, HN-4.

Přiřazení spolupůsobících oblastí desky zde prozatím nemá žádný význam.





Stavební stav 3 – SK_N0 Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „SK_N0“. Veškeré úseky betonáže lze považovat za zatuhnuté. Proto je možné uvažovat pouze jednu variantu průřezu: „SK_N0“. Č. linie

1

20

28

5

29

21

Č. varianty

4

4

4

4

4

4

Proveďte následující kroky: 1. Editujte spřažený nosník HN-1 pomocí funkce Nosník | Editovat | Atributy. 2. Přepněte průřez na „konstantní“ a přejděte pomocí tlačítka se 3 tečkami do dalšího panelu. 3. Zvolte variantu „SK-N0“. Opakujte tento postup pro spřažené nosníky HN-2, HN-3, HN-4.

Stavební stav 4 – SK_NP Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „SK_NP“. Pokud je betonový průřez namáhán na tah, pak je třeba v tomto stavebním stavu zohlednit tvorbu trhlin a vliv spolupůsobení betonu mezi trhlinami, tj. spřažené nosníky mají proměnný průběh průřezu. Č. linie

1

20

28

5

29

21

Č. varianty

5

5

3

3

5

5

Proveďte následující kroky: 1. Editujte spřažený nosník HN-1 pomocí funkce Nosník | Editovat | Atributy. 2. Přepněte průřez na „variabilní“ a přejděte pomocí tlačítka se 3 tečkami do dalšího panelu. 3. Označte segment č. 1 a přiřaďte této linii variantu „SK-NP“. Opakujte tento postup pro segmenty 20, 29 a 21. V ostatních segmentech přiřaďte variantu „St.ocel+výztuž“.





Zobrazení půdorysu spřažených nosníků s oblastí trhlin nad podporami (Varianta St.ocel+Výztuž) a bez trhlin v koncových polích (Varianta: SK-NP)

Stavební stav 5 – SK_KZAT Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „SK_KZAT“. I v tomto stavebním stavu musí být zohledněna tvorba trhlin, tj. spřažené nosníky mají proměnný průběh průřezů. Č. linie

1

20

28

5

29

21

Č. varianty

4

4

3

3

4

4

Proveďte následující kroky: 1. Editujte spřažený nosník HN-1 pomocí funkce Nosník | Editovat | Atributy. 2. Přepněte průřez na „variabilní“ a přejděte pomocí tlačítka se 3 tečkami do dalšího panelu. 3. Označte segment č. 1 a přiřaďte této linii variantu „SK-N0“. Opakujte tento postup pro segmenty 20, 29 a 21. V ostatních segmentech přiřaďte variantu „St.ocel+výztuž“.

Zobrazení půdorysu spřažených nosníků s oblastí trhlin nad podporami (Varianta: Ocelový nosník+Výztuž) a bez trhlin v okrajových polích (Varianta: SK-N0)

Stavební stavy 6, 7 a 8 – Sekundární efekty Do automaticky vytvořených stavebních stavů 6, 7 a 8 se automaticky generují sekundární vlivy, tj. sekundární zatížení v důsledku dotvarování, smršťování a deformace, viz kap. 2.13. Tímto jsou popsány spřažené nosníky pro všechny stavební stavy.



Zadání statického systému Zadání desky vozovky


Pro kontrolu přiřazení variant průřezů proveďte příkaz Nosník | Editovat | Varianta a označte nosník.

Linie

Číslo segmentu, resp. linie

Pol.Z.

Poloha vztažená na začátek nosníku

Délka

Délka segmentu

Q(poč)

Počáteční průřez

Q(kon)

Koncový průřez

Oblast

Spolupůsobící oblast desky 1=koncové ložisko, 2=koncové pole, 3=vnitřní ložisko, 4=vnitřní pole

Var(1)

Varianta průřezu ve stavebním stavu 1 0=Základní systém, >0=č. varianty průřezu

Var(i)

Varianta průřezu ve stavebním stavu poř.č. i

V tomto panelu lze měnit i přiřazení jednotlivých variant.

Ke každé linii nosníku (segmentu) může být přiřazena jen jedna varinata průřezu. Tímto je zadání prutového systému pro podélný směr ukončeno a následuje zadání desky vozovky.

2.5.13 Zadání desky vozovky Tuhost betonové desky v podélném směru je již obsažena v tuhosti spřažených nosníků. Betonová deska působí současně jako horizontální vyztužení trámu a roznáší na ně zatížení z vozovky. Pro vystižení tohoto působení ve statickém systému se deska uvažuje jako ortotropní skořepina. Tuhost skořepiny v podélném směru je redukována vhodným ortotropním faktorem. Při zadávání desky je třeba dále zohlednit úseky betonáže, tj. každý úsek přísluší samostatnému subsystému. Aktivace subsystému probíhá v definici stavebních stavů.





Nejprve vytvoříme příslušné subsystémy. Klávesou „t“ vyvoláme panel volby subsystému a pomocí tlačítka Nový vytvoříme požadované subsystémy.

Před vlastním vytvořením ploch vozovky je třeba provést rozdělení jejího obrysu analogicky k systému spřažených nosníků. 1. Proveďte funkci Linie | Dělit | Velikost | Vzdálenost = 0.25*31.50 a označte směrem od střední podpory horní a dolní levou linii. 2. Proveďte funkci Linie | Dělit | Velikost | Vzdálenost = 0.25*30.50 a označte směrem od střední podpory horní a dolní pravou linii.

Proveďte příkaz Skořepina | Vytvořit | Na body.

Ortotropní chování se definuje v lokálním systému desky. Lokální systémy lze zobrazit ve viditelnostech (tlačítko v, plochy | a lokální systém plochy). Úvod do PONTI stahlverbund




1. Proveďte Materiál | Nový.

2. Změňte chování materiálu z izotropní na ortotropní. Ortotropní faktor je uvažován Ex / Ey = 0.001. Stiskněte tlačítko Ortotropie | Materiálové parametry.

¨ 3. Smykový modul se redukuje stejným faktorem.

4. Jako průřez plochy se uvažuje nejprve její střední tloušťka 0.30 m.





5. Jako subsystém zvolte 1.Úsek_betonáže.

6. S ohledem na protáhlý tvar nosní konstrukce zadáme střední velikost prvku v poměru x/y = 2/1. 7. Označte 4 rohové body prvního úseku ve směru hodinových ručiček. Začněte přitom s body levé vnější hrany.

8. Nakonec vytvořte středovou plochu 2. úseku, subsystém „2.úsek_betonáže“.

Generovanou síť lze dále ještě nechat zlepšit, není to však nutné, neboť výsledky jsou v podstatě totožné. Z demonstračních důvodů však ještě upravíme síť na rovnoměrný rastr. Proveďte Skořepina | Úpravy sítě | Směrovat dle plochy. 1. Označte po sobě plochu skořepiny a ve směru hodinových ručiček obrysové linie. S ohledem na 4 strany obdélníku může být označena postupně pro každou „stranu“ pouze jedna linie.





Pohled na Desku vozovky

Poznámka: oblasti desky s rozdílnými vlastnostmi konstrukčního dílce mohou být popsány pomocí tzv. ploch atributů. Nezávisle na parametrech zadaných při definici plochy skořepiny získávají oblasti skořepiny ležící pod plochou atributu příslušné jiné vlastnosti. Vzhledem k tomu, že se vlastnosti uvnitř jednoho konečného prvku nemohou měnit, představují obrysy ploch atributů současně i fixní linie pro generátor sítě. Tímto je zaručeno, že hranice oblastí ploch atributů se shodují s hranicemi prvků. Plochy atributů se však nemohou navzájem překrývat.

Izometrie celkového modelu



Zatížení Stálá zatížení


2.6 Zatížení Modelové zatížení ocelobetonových mostů je dáno normou EN 1991-2 (Eurocode 1: Actions on structures - Part 2: Traffic loads on bridges) a popř. Národními parametry a upřesňujícími požadavky investora mostu.

2.6.1 Stálá zatížení Stálá zatížení se uvažují ve všech návrzích. Rozlišuje se mezi zatíženími působícími pouze na ocelový průřez a na spřažený průřez.

2.6.1.1 Objemové a plošné zadání vlastní tíhové síly Specifická objemová tíha daných materiálů: Ocel

γ = 78,5 kN/m

3

Železobeton

γ = 25.0 kN/m

3

Beton

γ = 24,0 kN/m

3 3

Pro čerstvý beton je třeba zvýšit hodnotu o 1,0 kN/m . Na jeden cm tloušťky vozovky je třeba uvažovat 2 plošné zatížení min. 0,24 kN/m .

2.6.1.2 Základy zadávání zatížení Veškerá zatížení mohou být zadána jako plošná, liniová (nosníková), bodová, resp. objemová. Příčný roznos zatížení je obsažen přímo ve statickém systému, což značně usnadňuje zadávání zatížení. Veškerá vlastní zatížení konstrukce se stanovují jako objemová zatížení automaticky z A·γ - v závislosti na daném stavební stavu a aktuálních průřezových hodnotách. Vzhledem k tomu, že v jednom stavebním stavu se může vyskytovat více objemových zatížení, probíhá řízení tohoto zatížení prostřednictvím subsystému.

2.6.1.3 Historie zatěžování U stálých zatížení, resp. dlouhodobých zatížení je třeba zohlednit historii zatěžování v závislosti na procesu výstavby a namáhání z dotvarování a smršťování. Jednotlivé přírůstky zatížení je třeba definovat v zatěžovacích stavech dle jejich času aktivace a časově závislých stavech průřezů a statického systému. Aktivace zatížení se řídí v přiřazeních stavebních stavů. Každý zatěžovací stav může být přiřazen pouze jednomu stavebnímu stavu.

Aby byly správně vygenerovány sekundární účinky v důsledku betonáže, musí mít všechny zatěžovací stavy před stavebním stavem NP přiřazeny atribut Vlastní tíha (St.stav).

2.6.2 Zatížení na ocelové nosníky Stavební stav Ocelové_nosníky Ocelové_nosníky Ocelové_nosníky SK_Pole1+2

Zatěžovací stav Č. Název 1 Vl.tíha_ocelových_nosníků 2 Spřah.trny+dodateč.zatížení 3 1.úsek_betonáže 4 2.úsek_betonáže

Atribut

působí na

Vlastní tíha (St.stav) Vlastní tíha (St.stav) Vlastní tíha (St.stav) Vlastní tíha (St.stav)

ocel nosníků ocel nosníků ocel nosníků ocel nosníků

2.6.2.1 ZS „Vlastní tíha ocelových nosníků“ 3

Vlastní tíha ocelových nosníků se stanovuje automaticky (plocha průřezu krát γ = 78,5 kN/m ). Navíc je uvažován přídavek Δg = 0,5 kN/m na každý hlavní nosník pro doplňkové konstrukce (spřahovací trny, stabilizační výstuhy apod.). Pomocí tlačítka „b“ nastavte aktivní stavební stav „Ocelové_nosníky“: 1. Vstupte do panelu Úpravy zatěžovacích stavů (horká klávesa „l“) a pokračujte tlačítkem Nový | Zať. stav vytvořit: „Vl.tíha_ocelových_nosníků“ | Atribut zať. stavu: „Vlastní tíha (stavební stav)“. Přiřazení dílčích součinitelů bezpečnosti a součinitelů pro kombinace jednotlivým typům zatížení probíhá prostřednictvím volby atributu zatěžovacího stavu. Volbou tlačítka Atribut a dále Součinitele můžete popř. zkontrolovat/upravovat jejich hodnoty dle Národní přílohy.

Poznámka: součinitelé dílčí bezpečnosti a kombinační součinitelé se mění v závislosti na zvolené normě a určení stavebního objetku. Volbou nastavení Stavby mostů (viz příkaz menu Možnosti | Normy) jsou veškeré součinitelé nastaveny v souladu s příslušnou zvolenou normou. Úvod do PONTI stahlverbund



Zatížení Zatížení na ocelové nosníky

2. V panelu Úpravy zatěžovacího stavu stiskněte tlačítko Vlastní tíha a aktivujte generování vlastní tíhy jako objemového zatížení a dále přejděte do záložky „Subsystému“ a zvolte zde subsystémy, pro které se má vlastní tíha generovat (hlavní nosníky a příčníky). Betonové příčníky sice nejsou „zatíženími na ocel nosníku“, předpokládá se však stejný čas jejich aktivace a proto mohou být zadány do stejného zatěžovacího stavu.

Poznámka: pokud při zpracování dojde ke změnám v přůřezech pak je jejich změněná vlastní tíha automaticky zohledněna následujícím novým výpočtem FEM.

2.6.2.2 ZS „Spřahovací trny a dodatečná zatížení“ Uvažujeme paušální dodatečné zatížení hlavních nosníků 0.5 kN/m.

Poznámka:alternativně může být zvolena 3% bezpečnostní přirážka. 1. Vstupte do panelu Úpravy zatěžovacích stavů (horká klávesa „l“) a pokračujte tlačítkem Nový | Zať. stav vytvořit: „Spřah.trny+dodateč.zatížení“ | Atribut zať. stavu: „Vlastní tíha (stavební stav)“. 2. Proveďte příkaz Liniová zatížení | Vytvořit | Na body | Liniové zatížení globálně.





V levém zadávacím poli zadejte Pz =0.5 kN/m.

Poznámka:pokud je ve sloupečku druhé hodnoty zatížení ponechána 0, pak se vytváří konstantní zatížení s hodnotou z prvního sloupečku. Pro trojúhelníkové zatížení je tedy třeba zadat v druhém sloupečku vhodnou malou hodnotu (např. 0.01). Uzavřete panel pomocí OK a označte vnější levý a vnější pravý bod jednoho nosníku. Opakujte tento postup bez přerušení aktivní funkce pro zbývající tři nosníky.

Spřahovací trny a dodatečná zatížení jako liniová zatížení na hlavní nosníky

2.6.2.3 ZS „1.úsek_betonáže“ „Zatížení betonáží“ mohou být zadána buď jako liniová zatížení na ocelové nosníky nebo jako objemová zatížení částí „měkké betonové desky“ (bez tuhosti). V obou případech je betonová deska staticky neúčinná.

1. úsek betonáže Zatížení betonáží se má spočítat v tomto případě automaticky jako objemové zatížení. Vzhledem k tomu, že má být monolitický beton nanesen na 10 cm tlustý prefabrikát, existují různé specifické tíhy. Pro Úvod do PONTI stahlverbund




plochu úseku betonáže vyplývá střední specifická tíha z výrazu d p·γprefabrikát + dm·γmonolit = ddeska·γstř průměrná specifická tíha γstř = 25,67 kN/m3.

Oblast pole (1] Oblast vnitřního ložiska (2)

Tloušťka desky [cm2]

E-Modul [kN/m2]

30 cm 10 cm

2,99 10 3 2,99 10

3

Specifická tíha [kN/m3] 25,67 25,00

Proveďte příkaz Skořepina | Editovat | Atribut a označte levou plochu (oblast pole). 1. Klepněte na tlačítko Materiál 2. Označte Beton C35/45 a klepněte na Nový 3. Zaneste název nového materiálu: mokrý_beton1 3

4. Upravte E-Modul: E=2,99 10 kN/m2 5. Upravte specifickou tíhu: 25.67 kN/m3 a potvrďte zadání po dvakrát s OK

Opakujte tento postup pro pravou část desky (oblast pole) Proveďte příkaz Skořepina | Editovat | Atribut a označte střední plochu (oblast podpory). 1. klepněte na tlačítko Materiál 2. označte Beton C35/45 a klepněte na Nový 3. zaneste název nového materiálu: C35/45čerstvý 3

4. upravte E-Modul: E=2,99 10 kN/m2 Potvrďte zadání 1 x OK. 5. jako novou tloušťku desky nutnou pouze pro generování vlastní tíhy vytvořte a nastavte 10 cm a potvrďte zadání 1 x OK.




1.


Vstupte do panelu Úpravy zatěžovacích stavů (horká klávesa „l“) a pokračujte tlačítkem Nový | Zať. stav vytvořit: „1.úsek_betonáže“ | Atribut zať. stavu: „Vlastní tíha (stavební stav).

2. Klepněte na tlačítko Vlastní tíha a aktivujte generování vlastní tíhy jako objemového zatížení zatržením háčku a zvolte v záložce Subsystémy 1. a 2 úsek betonáže.

2.6.2.4 ZS „2.úsek_betonáže“

2.úsek betonáže

Oblast podpory (2)

Tloušťka desky [cm2]

E-Modul [kN/m2]

20 cm (10+20)

2,99 10

3

Specifická tíha [kN/m3] 26,00

Proveďte příkaz Stavební stav | Aktuální stavební stav nebo horkou klávesu „b“ a aktivujte 2. stavební stav „SK_Pole1+2“: Proveďte příkaz Skořepina | Editovat | Atribut a označte střední plochu (oblast podpory). 1. klepněte na tlačítko Materiál 2. označte Beton C35/45 a klepněte na Nový 3. zaneste název nového materiálu: mokrý_beton2 3

4. upravte E-Modul: E=2,99 10 kN/m2 5. upravte specifickou tíhu: 26 kN/m3



Zatížení Zatížení na spřaženou konstrukci


Potvrďte zadání 1 x OK.

6. Jako novou tloušťku desky nutnou pouze pro generování vlastní tíhy vytvořte a nastavte 20 cm, zatížení od zbývajících 10 cm je již obsaženo v předchozím ZS. Potvrďte zadání OK. 7. Vstupte do panelu Úpravy zatěžovacích stavů (horká klávesa „l“) a pokračujte tlačítkem Nový | Zať. stav vytvořit: „2.úsek_betonáže“ | Atribut zať. stavu: „Vlastní tíha (stavební stav). 8. Klepněte na tlačítko Vlastní tíha a aktivujte generování vlastní tíhy jako objemového zatížení zatržením háčku a zvolte v záložce Subsystémy 2. úsek betonáže.

2.6.3 Zatížení na spřaženou konstrukci Stavební stav SK_Pole1+2 SK_N0 SK_NP SK_NP SK_NP SK_NP

Zatěžovací stav Č. Název 5 Zatuhnutí_1.úsek_betonáže 6 Zatuhnutí_2.úsek_betonáže 7 Vystrojení konstrukce 8 Osa_10 9 Osa_20 10 Osa_30

Atribut

působí na

Vlastní tíha (st. stav) Vlastní tíha (st. stav) Stálá zatížení Pokles podpory Pokles podpory Pokles podpory

SK-N0 SK-N0 SK-NP SK-NP SK-NP SK-NP

2.6.3.1 ZS „Zatuhnutí_1.úsek_betonáže“ Proveďte příkaz Stavební stav | Aktuální stavební stav nebo horkou klávesu „b“ a aktivujte 2. stavební stav „SK_Pole1+2“: 1. Vytvořte příkazem Plošná zatížení | Volba | Nový zatěžovací stav „Zatuhnutí_1.úsek_betonáže“ a přiřaďte mu atribut „Vlastní tíha (stavební stav).





2. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na plochu | Zatížení globálně. Hodnota zatížení -0,2 2 kN/m

a označte levou a pravou plochu oblastí pole.

2.6.3.2 ZS „Zatuhnutí_2.úsek_betonáže“ Proveďte příkaz Stavební stav | Aktuální stavební stav nebo horkou klávesu „b“ a aktivujte 3. stavební stav „SK_N0“: 1. Vytvořte příkazem Plošná zatížení | Volba | Nový zatěžovací stav „Zatuhnutí_2.úsek_betonáže“ a přiřaďte mu atribut „Vlastní tíha (stavební stav). 2. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na plochu | Zatížení globálně. Hodnota zatížení -0,2 2 kN/m a označte středovou plochu oblasti podpory.

2.6.3.3 ZS „Vystrojení konstrukce“ Proveďte příkaz Stavební stav | Aktuální stavební stav nebo horkou klávesu „b“ a aktivujte 4. stavební stav „SK_NP“:

Konstrukce hran obruby Nejprve vytvoříme potřebné linie, resp. posloupnosti linií. Jako vztažná linie je uvažována hrana svodidla. 1. Nový subsystém (klávesa t): vytvořit subsystém Obruba Příkaz Bod | Kopírovat | Lineárně | Dialog 2. Potvrdit modus kopie Úvod do PONTI stahlverbund




3. Zadat vektor posunutí: dx = 0.855458 m [2.25 / tan(76,87*0.9)=0.855458] a dy = 2.25 m

horní okraj

dolní okraj

4. Počet kopií: 1 5. Označit bod: levý vnější horní roh. Opakujte tento postup pro pravý vnější horní roh. Proveďte příkaz Linie | Vytvořit | Na body a označte levý a pravý nově vytvořený bod. Opakujte postup pro dolní okraj mostovky. 1. Vektor posuvu dx = -0.855458 m a dy = -2.25 m. 2. Počet kopií: 1 3. Označit bod: levý vnější dolní roh Opakujte tento postup pro pravý okraj mostovky. Proveďte příkaz Linie | Vytvořit | Na body a označte levý a pravý nově vytvořený bod. Tímto jsou zkonstruovány hrany svodidla nahoře a dole.

Dodatečná zatížení od říms, vozovky a zábradlí Dodatečná zatížení (vystrojení konstrukce) se skládají z říms, konstrukce vozovky a dodatečných konstrukcí a zábradlí. Konstrukce Římsa Deska Parapet Vozovka (24 x 0.08) Dodatečné konstrukce Zábradlí Obruba

Plošné zatížení pz [kN/m2]

Liniové zatížení pz [kN/m]

5 2 0.5

4,8 0. 0. 0.50 0.30

Materiál lze považovat již za zatuhlý. Pouze pro příčný roznos zatížení je tedy již správně nastaven ortotropní materiál a tloušťka desky vozovky 30 cm.

Vozovka a dodatečné konstrukce 1. Vytvořte příkazem Plošná zatížení | Volba | Nový zatěžovací stav „Vystrojení_konstrukce“ a přiřaďte mu atribut „Stálé zatížení“. 2. Pokračujte příkazem Plošná zatížení | Vytvořit | Na body | Typ zatížení: globální zatížení, hodno2 ta zatížení 2,5 kN/m . Jako subsystém pro zatížení zvolte „Zatížení“





Plošná liniová zatížení.se v TRIMAS primárně vytvářejí na již existujicích objektech (plochách a liniích) a “dědí“ tak příslušnost k subsystému z těchto objektů. Vytváří-li se zatížení pomocí funkce „na body“, pak vztažný objekt při dokončení funkce zadání zatížení teprve automaticky vzniká spolu s daným zatížením. Nový vztažný, tzv. sekundární (nevditelný) objekt pak má příslušnost k právě aktivnímu subsystému. Požadovaný subsystémnového sekundárního objektu lze též před vlastní selekcí bodů nastavit v nabízeném panelu příslušnou volbou pod tlačítkem „Subsystém“. 3. Označte postupně 4 nově vytvořené pomocné body.

Pro přesnější orientaci a volbu bodů lze při jejich výběru použít funkce zoomování na aktuální polohu kurzoru pomocí kolečka myši, resp. pohyb výřezu pomocí klávesnicových šipek. Následují zadání dalších dodatečných zatížení.

Deska 1. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na body | Typ zatížení: globální zatížení, hodnota 2 zatížení 5 kN/m . 2. Označte postupně levý, pravý horní roh a dále 2 nově vytvořené body hran svodidel. Postup opakujte pro dolní polovinu mostu (pravou stranu mostu).

Parapet, zábradlí a obruba Zjednodušeně sdružíme parapet římsy + zábradlí + obruba do liniového zatížení: 5,6 kN/m. 1. Proveďte příkaz Liniová zatížení | Vytvořit | Na body. 2. Označte levý a pravý horní roh vnější hrany mostu. Postup opakujte pro dolní polovinu mostu (pravou stranu mostu).

Pohled v příčném směru na zatížení od vystrojení konstrukce

2.6.3.4 Poklesy podpor Poklesy podpor se uvažují 1 cm na každou osu v nejméně příznivé kombinaci. Poklesy podpor se zadávají jako bodová zatížení na existujících bodových uloženích. Lze očekávat, že největší podíl poklesu proběhne okamžitě po nanesení zatížení. Z toho důvodu jsou vnitřní účinky poklesů podpor uvažovány – na bezpečné straně – v čase t=20.

Pokles podpory lze zadat i na uložení s elastickou tuhostí. 1. Proveďte příkaz Bodová zatížení | Zatěžovací stav | Volba nebo klávesa „l“ Nový | Zať. stav vytvořit: „Osa_10“, Atribut zať. stavu: „Pokles podpory pravděp.“. 2. Proveďte příkaz Bodová zatížení | Vytvořit | Bod/Kolmice/volně.



Zatížení Proměnná - krátkodobá - zatížení


Vyberte Posuv jako typ zatížení a zadejte pokles podpory jako deformační zatížení velikosti 0.01m na všech čtyřech bodových uloženích na levé mostní opěře.

Pohled: poklesy podpor Totéž proveďte postupně pro zatěžovací stavy: Osa_20 a Osa_30.

2.6.4 Proměnná - krátkodobá - zatížení Pod proměnnými zatíženími rozumíme krátkodobá zatížení. Tato zatížení mohou působit na spřaženou konstrukci od okamžiku jejího uvedení do provozu. Proveďte příkaz Stavební stav | Aktuální stavební stav nebo horkou klávesu „b“ a aktivujte 5. stavební stav „SK_KZAT“. Stavební stav

Zatěžovací stav Č. Název

Atribut

působí na

SK_KZAT SK_KZAT SK_KZAT SK_KZAT SK_KZAT

11 dTm = -15K 12 dTm = 18K 13 a následující Pojezd1 (TS + UDL) Pojezd3 Vítr

Teplota Teplota různé Únava Vítr

Spřažená konstrukce „no“ Spřažená konstrukce „no“ Spřažená konstrukce „no“ Spřažená konstrukce „no“ Spřažená konstrukce „no“

2.6.4.1 Teplotní zatížení Norma EN 1991-1-5 (Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-5: General actions -Thermal actions) zmiňuje dva možné postupy vertikálního rozložení teploty po výšce mostního průřezu: Svislá lineární složka (postup 1) a Svislé složky teploty s nelineárními účinky (postup 2). Na základě srovnávacích výpočtů a dostupných informací lze konstatovat, že postup 1 vede na konzervativnější (bezpečnější) dimenzování nosné konstrukce mostu. V systému PONTI® stahlverbund je v tomto smyslu aplikována metoda vyšetřování účinků teplotního zatížení dle postupu 1. V případě požadavku investora na aplikaci postupu 2 není prakticky možné využívat u mostních staveb obvyklý a pro posuzování vhodný prutový model. V tomto případě je třeba stanovit vhodným způsobem ekvivalentní statické zatížení na pomocném, zřejmě plošném modelu příčného řezu a toto následně aplikovat na hlavní prutový model podélného směru.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




Jedná se o most typu 2 (spřažené konstrukce). Pro posouzení jsou relevantní pouze lineární teplotní rozdíly po výšce průřezu (postup 1). Pro silniční mosty je zatížení nerovnoměrným oteplením při tloušťce krytu 8 cm dle tabulky 6.2 (EN 1991-1-5) 1.00 x 15 = 15.0 K na horní straně a 1.00 x -18 =-18.0 K na dolní straně. Zadávací hodnoty vyplývají z následujícího: teplota na dolní straně mínus teplota na horní straně. Z toho vyplývá pro první případ teplejší horní strany zadávací hodnota -15 stupňů a pro chladnější dolní stranu 18.0 stupňů. 1. Stiskněte klávesu „l“ a vytvořte nový zatěžovací stav dTm=-15 K, atribut ZS Teplota. 2. Proveďte příkaz Nosníková zatížení | Vytvořit | Na nosník a zvolte typ Teplotní zatížení

s hodnotou zatížení –15 K v lokálním směru Z a označte postupně všechny hlavní nosníky.

Pohled: Teplotní nosníkové zatížení 1. Stiskněte klávesu „l“ a vytvořte nový zatěžovací stav dTm=18 K, atribut ZS Teplota. Dále postupujte analogicky k předchozímu zadání.

2.6.4.2 Hlavní zatížení (Zatěžovací model 1) Pro návrh horní stavby se uvažuje zatížení dle sestavy gr1a pro silniční mosty. Tato zatěžovací sestava se skládá z vertikálního zatěžovacího modelu 1 (Load Model 1) jako dominantního zatížení a zatížení chodníků a cyklistických pruhů. Skupinu horizontálních zatížení, která je rozhodující pro kombinace vertikálních a horizontálních zatížení a návrh ložisek a spodní stavby v tomto textu dále nepojednáváme. Zatížení chodníku a cyklistických pruhů v našem konkrétním případě není relevantní.





Složky sestavy zatížení gr1a

upravené charakteristické hodnoty EN 1991-2

Rovnoměrné zatížení na vedlejší + zbytkovou plochu

2,5 kN/m2

Plošné zatížení hlavního pruhu

9,0 – 2,5 = 6,5 kN/m2

Osová zatížení tandemem Hlavní pruh, resp. 1. jízdní pruh

4 x 120 kN

Osová zatížení tandemem Vedlejší pruh, resp. 2. jízdní pruh

4 x 80 kN

Zatížení chodníku

5,0 kN/m2

Z důvodu šířky vozovky 8 m je třeba uvažovat w = int (8/3) = 2 jízdní pruhy, resp. výpočetní hlavní pruhy. Zbývající šířky vozovky a římsy se považují za zbytkovou plochu. Poloha jízdního pruhu má být co nejméně příznivá. Z toho vyplývají 3 možná uspořádání jízdních pruhů:

Možná rozdělení jízdních pruhů v příčném směru

Uspořádání 3 v tomto základním příkladě nebudeme uvažovat. Nápravová tandemová zatížení se uvažují bez redukce na hlavní a vedlejší jízdní pruh.

Plošná zatížení UDL Plošná zatížení UDL (Uniformly distributed loads) se skládají z rovnoměrně rozdělených základních zatížení nebo zatížení vedlejšího jízdního pruhu a přitížení hlavního jízdního pruhu. Rovnoměrné zatížení 2.5 kN/m2 se přiřazuje vedlejší a zbytkové ploše a v tomto případě i chodníku. Maximální kroutící moment vzniká při jednostranně umístěném zatížení vedlejšího pruhu. Není však obecně praktické a možné zadávat pro každou hledanou extremální hodnotu účinků konkrétní polohu zatížení. Pro vyšetření extrémů definujeme za tímto účelem zatížení mnohem snadněji samostatně v jednotlivých oblastech a kombinační předpisy tak, že se v každém návrhovém řezu konstrukce automaticky vyhodnotí obálka min/max namáhání. Z tohoto vyplývají pro zatížení vedlejšího pruhu oblasti zatížení vlevo a vpravo. 2 Chodníky zatížíme pouze sníženým plošným zatížením 2,5 kN/m . Vzhledem k tomu, že v oblasti hlavního pruhu (1. jízdního pruhu) již existuje základní zatížení 2,5 kN/m 2 přitěžuje se zde již pouze zatížením 9,0 – 2,5 = 6,5 kN/m .

2

Pro vyhodnocení obalových křivek vnitřních účinků se plošná zatížení UDL umísťují vlevo a vpravo a po polovinách délky polí.

Plošné zatížení – vedlejší plocha + zbytková plocha Vytvoří se celkem 4 poloviční zatěžovací oblasti pro užitná zatížení. Pro vytvoření těchto zatížení jsou zapotřebí ohraničující linie, které můžeme vytvořit pomocí referenční linie. 1. Nastavte klávesou „t“ aktivní subsystém na „Zatížení“. 2. Příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog 3. Upravit modus kopie subsystému: Nový = Aktuální.





4. Vektor posunutí: dx = 0,00 a dy = [10,00 + 12,5 / 2] = 16,25 5. Počet kopií: 1 6. Označit pomocnou linii zatížení z konstrukce popsané v kap. 2.5.3 7. Příkaz Bod | Vytvořit | Na průsečík linií. 8. Označit zkopírovanou linii. 9. Označit linii levého koncového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod. Pokračujte bez přerušení myši v označování linií dalších příčníků. Nyní vznikly v průsečících body, které použijeme pro definici zatěžovacích ploch. Začněte definicí nového zatěžovacího stavu: UDL-2.5_1 s atributem: Užitné zatížení.

Pokud není u zakřivených systémů k dispozici dostatek bodů nebo linií, pak je možné při definici zatěžovacích ploch označovat i body ležící mimo vlastní statický systém. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na body. 1. Typ zatížení: globální zatížení 2. Hodnota zatížení: konstantně 2.5 kN/m2 3. Označte horní levý roh a obejděte levý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Pokračujte v zadání zatížení v 2. poli. Před vytvořením polovičního plošného zatížení v 2. poli analogicky k poli 1, je třeba vytvořit nový zatěžovací stav UDL-2.5_2. 1. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na body. 2. Typ zatížení: globální zatížení 3. Hodnota zatížení: konstantně 2.5 kN/m2 4. Označte horní levý roh a obejděte pravý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Přejděte do nového zatěžovacího stavu UDL-2.5_3 a opakujte celý postup pro dolní oblast vozovky. Jako výchozí bod konstrukce zvolte levý dolní roh. Analogicky vytvořte nový zatěžovací stav UDL-2.5_4 pro dolní polovinu 2. pole.

Pomocí menu Zobrazení | Zatěžovací stav lze současně zobrazit i více zatěžovacích stavů.





Půdorys plošných zatížení v podélném směru

Pomocí příkazu Plošná zatížení | Zobrazení | 2D se v těžišti zatěžovací plochy zobrazuje číslo zatěžovacího stavu a hodnota zatížení.

Plošná liniová zatížení.se v TRIMAS primárně vytvářejí na již existujicích objektech (plochách a liniích) a “dědí“ tak příslušnost k subsystému z těchto objektů. Vytváří-li se zatížení pomocí funkce „na body“, pak vztažný objekt při dokončení funkce zadání zatížení teprve automaticky vzniká spolu s daným zatížením. Nový vztažný, tzv. sekundární (nevditelný) objekt pak má příslušnost k právě aktivnímu subsystému. Požadovaný subsystémnového sekundárního objektu lze též před vlastní selekcí bodů nastavit v nabízeném panelu příslušnou volbou pod tlačítkem „Subsystém“. Sekundární plochy pod zatížením UDL byly tedy automaticky vytvořeny v subsystému „Zatížení“. Pro zobrazení zatížení UDL musí být současně subsystém viditelný.

Plošné zatížení – Přitížení hlavního jízdního pruhu Analogicky k definici plošných zatížení vedlejších pruhů se definují přitížení dvou hlavních jízdních pruhů v horní a dolní polovině pole. Kombinace zatížení hlavního jízdního pruhu probíhá nepříznivě pro plošná zatížení a vylučujícím způsobem pro nápravová zatížení jednotlivých pruhů. Na vytvoření pásů zatížení 3 m musí být vytvořeny body na příčnících pomocí referenční linie. Příkazem Zobrazení | Subsystém zapněte subsystém „Zatížení“ viditelný. Pokud subsystém Zatížení není uveden v seznamu nabízených subsystémů, pak vstupte pomocí klavesy „b“ do správy stavebních stavů a dále pomocí tlačítka „Rozšířený“ aktivujte ve stavebním stavu SK_KZAT subsystém Zatížení. Příkaz Linie | Kopírovat | Lineárně | Dialog. 1. Upravit modus kopie: Nový = Aktuální.

2. Vektor posunutí: dx = 0,00 a dy = [10,00 + 2,25 + 3,00] = 15,25 3. Počet kopií: 1. 4. Označit pomocnou linii zatížení z konstrukce popsané v kap. 2.5.3. Příkaz Bod | Vytvořit | Na průsečík linií. 1. Označit zkopírovanou linii. 2. Označit linii levého koncového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




3. Pokračujte bez přerušení myši v označování linií dalších příčníků. 4. Ukončete funkci pravým tlačítkem myši. Příkaz Bod | Vytvořit | Na průsečík linií. 1. Označit linii horní obruby. 2. Označit linii středového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod. 3. Označit linii dolní obruby. 4. Označit linii středového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod. 5. Vektor posunutí: dx = 0,00 a dy = [10,00 + 2,25 + 3,00 + 2,0] = 17,25 6. Počet kopií: 1. 7. Označit pomocnou linii zatížení z konstrukce popsané v kap. 2.5.3. Příkaz Bod | Vytvořit | Na průsečík linií. 1. Označit zkopírovanou linii. 2. Označit linii levého koncového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod. Pokračujte bez přerušení myši v označování linií dalších příčníků. Nyní vznikly v průsečících body, které použijeme pro definici zatěžovacích ploch. Začněte definicí nového zatěžovacího stavu: UDL-6.5_1.1. s atributem: Užit.zať. pruh 1 / Zákl.rovn.I

Pokračujte analogicky k zadání zatížení vedlejšího pruhu a vytvořte tak zatěžovací stavy přitížení hlavního pruhu na horní a dolní polovině vozovky. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na body. 1. Typ zatížení: globální zatížení. 2. Hodnota zatížení: konstantně 6.5 kN/m2 3. Označte horní levý roh a obejděte pravý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Před vytvořením polovičního plošného zatížení v 2. poli analogicky k poli 1, je třeba vytvořit nový zatěžovací stav UDL-6.5_1.2. Proveďte příkaz Plošná zatížení | Vytvořit | Na body. 1. Typ zatížení: globální zatížení. 2. Hodnota zatížení: konstantně 6.5 kN/m2. 3. Označte horní levý roh a obejděte pravý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Přejděte do nového zatěžovacího stavu UDL-6.5_2.1. Přiřaďte atribut zatěžovacího stavu: Užit.zať. pruh 2 / Zákl.rovn.II a opakujte celý postup pro dolní oblast vozovky. Analogicky vytvořte nový zatěžovací stav UDL-6.5_2.2 pro dolní polovinu 2. pole.





Půdorys zatížení hlavního pruhu v podélném směru

Pohled zatížení hlavních pruhů 1 a 2 v příčném směru

Pohled plošných zatížení UDL v příčném směru

Nápravová zatížení tandemem Zatížení zdvojených náprav v jízdních pruzích 1 a 2 je třeba uspořádat bezprostředně vedle sebe bez zbytkové plochy mezi pruhy. Veškeré standardní silniční a železniční zatěžovací vlaky jsou obsaženy v interní databance. Pro případné odchylky a jiné zatěžovací třídy lze snadno definovat nová makra.

Metoda 1 Zatěžovací makra se s přírůstkem kopírují podél posloupností linií. Každá kopie přitom vytváří nový zatěžovací stav.

Metoda 2 Zatěžovací makro se polohuje Na bod nebo volně. Následně se vytvářejí další polohy zatížení pomocí funkce Kopírovat | Lineárně | Dialog. Tato metoda je vhodná pouze pro přímé mosty. V tomto případě použijeme metodu 1. Příkazem Zobrazení | Subsystém nebo klávesou „T“: vypněte pro lepší přehlednost a jednoznačnost následujících selekcí linií subsystém „Zatížení“. Kontrolní dotaz potvrďte a popř. nastavte klávesou „t“ aktivní subsystém např. „Obruba“.





Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 1 Pokračujte definicí nového zatěžovacího stavu. Vytvořte nový zatěžovací stav TS_pruh1 s atributem: Vylučující pruh 1 / Soupr.I.

Přejděte do funkcí zatěžovacích maker, příkaz Úpravy | Model | Zať. makro. Zvolte typ zatěžovacího makra TS_4x120 (Tandem System), příkaz Zatěžovací makro | Typ zatěžovacího makra | Volba

a polohujte toto zvolené makro pomocí příkazu Zať. makro | Na plochu | Vytvořit | Podél linie. 1. Jste vyzváni k označení linie – zvolte horní obrubu 2. Makro se zobrazuje. 3. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie obruby a potvrďte levým tlačítkem myši. Vedlejší vozidlo lze vytvořit snadno jako kopii hlavního vozidla. Proveďte příkaz Zať. makro | Na plochu | Kopírovat | Kolmo | Linie. 1. Modus kopie: stejný zatěžovací stav

2. Označit linii – zvolte horní obrubu 3. Zvolit makro: označit makro v 1. pruhu 4. Vzdálenost makra: 3.00 m Úvod do PONTI stahlverbund




5. Směr kopie: kliknout zřetelně pod linií obruby 6. Počet kopií: 1 Nové makro se zobrazí.

Pokud se má zatěžovací makro kopírovat podél zakřivené osy pojezdu (linie, posloupnosti linií), pak je třeba v panelu „Modus kopírování zatěžovacího makra“ aktivovat volbu „Přizpůsobení > na linii“. Vzhledem k tomu, že zatížení vedlejšího pruhu bylo zjednodušeně vytvořeno jako kopie hlavního pruhu dosadíme ještě odpovídající redukční součinitel. Příkaz Zať. makro | Na plochu | Editovat: označit právě zkopírované makro 7. Faktor zatížení: 80/120 = 0.67

Počáteční postavení zatěžovacího modelu tandemem LM1 (jízdní pruh 1 a 2) pro jízdní směr 1 Po potvrzení OK označte makro ve vedlejším pruhu. Následně jsou tato nápravová zatížení kopírována podél obruby. Proveďte příkaz Zatěžovací makro | Kopírovat | Podél | Linie. 1. Modus kopie: nový zatěžovací stav

2. Označit linii – zvolte horní obrubu 3. Označit kopírované makro (zde jízdní pruh 1) 4. Vzdálenost jednotlivých poloh zatížení můžete samostatně zvolit, např. 1.2 m. 5. Směr kopie je zleva do prava. 6. Počet kopií je zpravidla libovolně dostačující, resp. vyplývá z délky linie (ZS mimo most lze snadno okamžitě smazat), podél které se kopíruje. Zadejte 52.

Pokud se má zatěžovací makro kopírovat podél zakřivené osy pojezdu (linie, posloupnosti linií), pak je třeba v panelu „Modus kopírování zatěžovacího makra“ aktivovat volbu „Přizpůsobení > na linii“. Makro se nyní zkopírovalo, přičemž se pro každou kopii vytvořil nový zatěžovací stav. Horkou klávesou „l“ lze přepínat a zobrazovat jednotlivé stavy.





Pomocí funkce Plošná zatížení > Zobrazení> 2D lze zobrazovat č. ZS a hodnotu zatížení v těžišti každé zatěžované plochy. Celkem bylo generováno 52 dalších zatěžovacích stavů pro nápravy tandemu v 1. jízdním pruhu levého hlavního pruhu. Následně generujeme nápravová zatížení v jízdním pruhu 2 směru 1. Nejprve aktivujeme pomocí klávesy „l“ počáteční zatěžovací stav č. 22. Proveďte příkaz Zatěžovací makro | Kopírovat | Podél | Linie. 1. Modus kopie nový zatěžovací stav od č. 22

2. Označit linii obruby 3. Označit kopírované makro (zde jízdní pruh 2) 4. Vzdálenost 1. 20 m 5. Směr kopie je zleva do prava. 6. Počet kopií: 52.

Nápravová zatížení tandemem jízdního směru 1 (pruhy 1 a 2) v jednom zvoleném zatěžovacím stavu

Pomocí klávesy „L“ nebo „l“ lze kontrolovat jednotlivé polohy zatížení Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 2 Celý postup je analogický k postupu popsanému pro horní jízdní pruh 1. Vytvořte nejprve nový zatěžovací stav TS_Pruh2 s atributem: Vylučující pruh 2 / Z.pás II. Pokračujte analogickým způsobem.

Poloha zatěžovacího makra vůči linii závisí na jejím lokálním systému. Pokud ukazuje směr x’zleva do prava, pak je makro polohováno pod tuto linii. V opačném případě, tj. směr x’ zprava do leva, je makro polohováno nad tuto linii. Pro změnu orientace lokálního systému linie použijte příkaz Linie | Upravit | Lokální systém | Otočit směr X. Pomocí horké klávesy „v“ nebo ikony „brýle“ lze aktivovat zobrazení lokálních systémů.





Nápravová zatížení tandemem jízdního směru 2 (pruhy 1 a 2) v jednom zvoleném zatěžovacím stavu

Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 3 V tomto úvodním příkladě zadání příčného uspořádání 3 vynecháme. Postup je analogický k uspořádáním 1 a 2, tj. nejprve je třeba vytvořit vztažnou linii podél které se generují jednotlivé polohy zatížení.

2.6.4.3 Únavová zatížení Stanovení vnitřních účinků pro návrh na únavu probíhá u silničních mostů zatěžovacím modelem 3. Principielně se rozlišují spojité nosníkové mosty s rozpětím menším a větším než 40m. Rozpětí

Únavový zatěžovací model 3

< 40m

Jednotlivé vozidlo se 4 nápravami 1.20m – 6.00m – 1.20m. Zatížení náprav 120kN. (celkem: 480kN)

> 40m

2 samostatná vozidla se 4 nápravami (viz výše), vzájemná vzdálenost vozidel 40m. Zatížení náprav 120kN. (celkem: 2 x 480kN)

V tomto případě je maximální rozpětí 31,50 m. Použije se 1. varianta únavového modelu zatížení.

Zatěžovací model 3, 1. směr Pokračujte v definici nového zatěžovacího stavu s názvem LM3_Směr1 s atributem: Únavové zatížení.

Proveďte příkaz Zať. makro | Na plochu | Vytvořit | Podél linie. Zvolte makro LM3_8x60.

Jste vyzváni k označení linie (horní obruby). Nyní se makro zobrazí. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie a potvrďte levým tlačítkem myši.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




Proveďte příkaz Zať. makro | Na plochu | Kopírovat | Podél | Linie. 1. Modus kopie: nový zatěžovací stav 2. Označit linii (zde: horní linie obruby) 3. Označte kopírované makro 4. Vzdálenost jednotlivých poloh makra, zvolte např. 3.0 m 5. Směr kopie zleva do prava. 6. Počet kopií: 20.

Únavový model zatížení LM3 ze směru 1 pro jeden zvolený zatěžovací stav

Zatěžovací model 3, 2. směr Celý postup je analogický k předchozímu. Vytvořte nový zatěžovací stav LM3_Směr2 s atributem: Únavové zatížení. Proveďte příkaz Zať. makro | Na plochu | Vytvořit | Podél linie. Jste vyzváni k označení linie (dolní obruby). Nyní se makro zobrazí. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie a potvrďte levým tlačítkem myši. Kopírujte zatěžovací makro podél linie dolní obruby analogicky k postupu u horní obruby.

Únavový model zatížení LM3 ve směru 2 pro jeden zvolený zatěžovací stav

V případě železničních mostů, kde může být problematika únavové kombinace podstatně komplexnější než u mostů silničních, sestavuje PONTI® únavovou kombinaci následujícím způsobem: 

Pokud nebyl uživatelem žádnému zatěžovacímu stavu přiřazen atribut Únavové zatížení, pak se automaticky vygeneruje návrhová kombinace pro MS únavy z již zadaného zatěžovacícho modelu LM71 (pouze svislá zatížení).



Pokud byl uživatelem jednomu nebo více zatěžovacímu stavu přiřazen atribut Únavové zatížení, pak program předpokládá, že se jedná o únavová zatížení typu 1 až 12 předepsána ve smyslu EN 1991-2 zadavatelem projektu a že tato byla uživatelem jako taková zadána do příslušných zatěžovacích stavů, např. formou pojezdu vlastních zatěžovacích maker, které následně atribut Únavové zatížení vyhodnocuje vzájemně vylučujícím se způsobem.





2.6.4.4 Zatížení větrem U zatížení větrem je třeba ve smyslu normy EN 1991-1-4 podle typu mostní stavby a návrhové kombinace (s nebo bez užitného zatížení) uvažovat příslušnou referenční plochu pro účinky větru. Pro výpočet reakcí a posuvů ložisek se v našem případě použijí následující zatížení. Výška výslednice působení větru Šířka horní stavby Výška horní stavby Celková výška b / do b / dq wo wq

< 20 m b = 12,50 m do = 1,76 m dq = 1,76 + 2,00 = 3,76 m 7,10 3,32 1,9 kN/m2 1,8 kN/m2 1,8 x 3.76 = 1,14 kN/m Nejprve definujeme nový zatěžovací stav. Vytvořte nový zatěžovací stav Vítr s atributem: Zatížení větrem. Pro pořádek a pozdější přehlednost nastavte klávesou „t“ aktivní subsystém např. „Zatížení“.

1. Proveďte příkaz Liniová zatížení | Vytvořit | Na body. 2. Liniová zatížení globálně 3. Globální hodnota liniového zatížení: px = 0, py = 1,14, pz = 0 4. Označte první a poslední bod horního hlavního nosníku HN_1 Zobrazí se konstantní liniové zatížení. Tímto jsou zadání statického systému spřažené mostovky a zadání vnějších zatížení ukončené. Celkem bylo zadáno 5 stavebních stavů s modifikovanými daty statického systému a vnějšími zatěžovacími stavy.



Zatížení Časově proměnná zatížení


Poznámka: sekundární zatížení a primární smršťování se stanovují automaticky v programovém modulu VTR. Pro tento krok jsou zapotřebí vnitřní účinky v důsledku stálých zatížení. Z těchto důvodů je třeba nyní provést nastavení pro kombinace, generování FEM, přerušit (ukončit) zadávání a provést výpočet FEM včetně kombinací doposud zadaných vnějších zatížení.

2.6.5 Časově proměnná zatížení Z důvodu přehlednosti jsou na tomto místě popisovány i časově proměnná zatížení. Vlastní nastavení pro kombinace, generování a výpočet FEM jsou popisovány až v dalším textu, kapitola 2.8

2.6.5.1 Metoda Účinky dotvarování a smršťování se zohledňují metodou tzv. Celkového průřezu. Při této metodě se zohledňuje vliv dotvarování tlačeného betonu analogicky k výpočtu krátkodobých zatížení redukčními součiniteli zatěžovacích stavů pro plochu betonu a momentu setrvačnosti betonu, které závisejí na součinitelích dotvarování. Napětí pak lze počítat přímo na ideálním celkovém průřezu. Přitom se předpokládá zachování rovinnosti celkového průřezu a platnosti Hookova zákona zvlášť pro betonovou a ocelovou část průřezu. Součinitelé dotvarování jsou závislé na druhu namáhání. Smršťování (S) se zpracovává ve stavebním stavu (S). Dotvarování v důsledku betonáže, vystrojení konstrukce a možných poklesů podpor (PT) a ve stavebním stavu (PT). Sekundární efekty v důsledku plánovaných/vynucených posuvů podpor se zpracovává v odděleném stavebním stavu (D). Zatěžovací stav č. název

Zatížení působí na variantu

Stavební stav pro sekundární zatížení

Atribut sekundárních zatížení

SK-NS

Stavební_stav_S

Dotvarování a smršťování

Zatížení betonáží SK-NPT

Stavební_stav-PT


Vystrojení konstrukce

SK-NPT

Stavební_stav-PT


Poklesy podpor

SK-ND

Stavební_stav-D

vynucená deformace

Smršťování

Smršťování Proces smršťování betonové desky vytváří tahové vnitřní síly v betonové desce a tlakové síly v ocelových nosnících. Tyto primární vnitřní účinky v důsledku smršťování se při posudcích napětí se v oblastech, ve kterých není průřez s trhlinami, automaticky zohledňuje (stav vlastní napjatosti). U staticky neurčitých systémů navíc vznikají staticky neurčité účinky.

Dotvarování Stálý podíl ohybových momentů v čase t = 0 způsobuje dotvarování betonu – pokud tyto momenty působí na celý spřažený průřez. Tento proces vede k zakřivení průřezu. U staticky neurčitých systémů Úvod do PONTI stahlverbund



Dokumentace zadání Vykreslování obrázků

tímto opět vzniká staticky neurčitý podíl vnitřních účinků. Napětí vyvolávající dotvarování betonu se skládají ze zatěžovacích stavů betonáží a zatížení od vystrojení konstrukce.

Poklesy podpor Poklesy podpor se uvažují konzervativně v čase t = 0. Z nich vyplývající vnitřní účinky způsobují dotvarování, které u staticky neurčitých systémů opět vede na staticky neurčitý podíl.

2.7 Dokumentace zadání Dokumentace probíhá v grafické formě doprovázené protokolem zadání.

2.7.1 Vykreslování obrázků Vykreslování obrázků je interaktivní, tj. veškeré formy zobrazení jsou řízeny uživatelem (úhel pohledu, viditelnosti, popisy, ...). Výstup obsahuje zpravidla celou plochu okna a textový rámeček s firemní hlavičkou, popisem stavebního objektu, číslem a názvem zatěžovacího stavu a další údaje – od použitých jednotek až po aktuální datum, autora a poznámky.

Pro tisk obsahu okna použijte příkaz Soubor | Plotrovat.

2.7.2 Protokol zadání Jako doplněk grafického výstupu lze tisknout i alfanumerický protokol zadání. Rozsah tohoto protokolu může být značný, od popisu statického systému přes popis zadaných nosníků, zatížení, zatěžovacích stavů, kombinací apod. Jako příklad uvedeme výstup přehledu zadaných zatěžovacích stavů: Proveďte příkaz Soubor | Výstup sestav a zvolte dále Protokol. V následujícím panelu zvolte např. následující: Protokol > Zatížení Informace.

Klepněte na tlačítko Tisk. Nabídne se název sestavy, která se po jeho potvrzení zobrazí a obsahuje přehlede všech zatěžovacích stavů s jejich čísly, názvy a atributy. Praktický je i výstup kombinačních předpisů. Tento získáte volbou Zatěžovací stavy – kombinace.

Název souboru tiskové sestavy nesmí obsahovat českou diakritiku.

2.8 Kombinace 2.8.1 Nastavení kombinací Před uložením dat a vlastním výpočtem FEM a kombinací můžete zkontrolovat nebo upravit kombinace. Sada všech potřebných kombinací pro návrhy se generuje automaticky 

buď před jejich vlastním výpočtem kladným potvrzením dotazu na nové generování standardních kombinací – viz kap. 2.11.1 Start výpočtu –(musí být tak jako tak v každém projektu provedeno alespoň 1x kvůli vygenerování stavů pro sekundární účinky),  anebo v panelu Upravit kombinační předpis smazáním všech kombinačních stavů a následnou volbou kombinační předlohy nejprve Zatížení způsobující dotvarování a po té Stavby mostů ® (PONTI ). Pro převzetí případných nových zatěžovacích stavů do vygenerovaných kombinačních předpisů je třeba předcházející akci zopakovat. Pro pozdější navrhování a posouzení je třeba uvažovat tři skupiny účinků:  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Generování a kontrola modelu FEM Generování hladiny FEM


Skupina Přenos do návrhů Stálé účinky: Betonáž na ocelové nosníky Základní zatěžovací stavy Betonáž na spřaženou konstrukci Vystrojení konstrukce Kombinační stavy max/min poklesy podpor Sekundární účinky Základní zatěžovací stavy Krátkodobá zatížení Kombinační stavy max/min pojezdy LM1 max/min zatížení UDL max/min teplota max/min vítr max/min únava LM3 Pro návrhy se ze zadaných základních zatěžovacích stavů (betonáž, vystrojení, sekundární zatížení, proměnná zatížení apod.) a spočtených výsledků a výsledků zadaných kombinací vytvářejí návrhové kombinace. Primární smršťování je programem automaticky zohledňováno. V panelu Kombinace výsledkových zatěžovacích stavů jsou v levém sloupci automaticky generované výsledkové stavy a v pravém sloupci možná nastavení výpočtu. Pro doplnění nebo změny výsledkových stavů stiskněte tlačítko Zatěžovací případy. Pro změnu nastavení kombinací stiskněte tlačítko Kombinace.

Standardní kombinace Jak již bylo zmíněno výše, jsou v dalším zapotřebí výsledky pouze kombinačních stavů Tandemové zatížení LM1, Max/min Užitná zatížení UDL, Max/min Teplota, Zatížení větrem, Únavový model LM3 a Pravděp. pokles podpor. Potřebnost jednotlivých vnitřních účinků závisí na požadovaném návrhu. V levém sloupci zvolte E9 Max/min Teplota a v pravém sloupci výsledkové veličiny Lager/F(z), Knoten/d(z), Balken/M(y), Balken/Q(z). Opakujte tento postup pro všechny další výsledkové stavy.

Úpravy nastavení kombinačních předpisů ®

Možnosti nastavení kombinačních předpisů jsou vysvětlovány v jiné části dokumentace PONTI (např. ® seminář PONTI /POMPRU).

2.9 Generování a kontrola modelu FEM Doposud byla veškerá data konstrukce zadávána po konstrukčních dílcích na tzv. hladině modelu. Z těchto dat se nyní vygenerují skutečná data FEM a vytvoří se tak tzv. hladina FEM, kde je možné provádět detailní kontroly.

2.9.1 Generování hladiny FEM Pro vytvoření hladiny FEM a jejich následnou kontrolu proveďte příkaz Hladina FEM a potvrďte kontrolní dotaz.

Při přechodu na Hladinu FEM se automaticky vypne zobrazení modelu a zapne zobrazení dat FEM. (Příkaz Zobrazení | Hladina model, Hladina FEM).




Uložení dat Kontrola modelu FEM

2.9.2 Kontrola modelu FEM Po přechodu na hladinu FEM je viditelný model FEM.

Model FEM Spřažené mostovky

Pomocí horké klávesy „v“, příslušné ikony nebo příkazu Zobrazení | Viditelnosti lze nyní zobrazovat a kontrolovat nejrůznější data. Vyplatí se např. kontrola směru lokálních systémů, spojitosti sítí a lokálních zatížení. Rovněž lze kontrolovat přiřazení jednotlivých průřezů, materiálů apod.

2.10 Uložení dat 2.10.1 Ukončení zadávání Proveďte příkaz Soubor | Uložit, při kterém se uloží data modelu, ale negenerují se nově data hladiny FEM nebo proveďte příkaz Soubor | Ukončit, při kterém se uloží data modelu a nabídne se nové generování dat hladiny FEM. Pokud byla prováděny dodatečné změny na hladině FEM, pak je třeba nové generování FEM deaktivovat.

1. Uložit zadání: Ano 2. Generovat data FEM z modelu: dle potřeby Nyní lze provést výpočet FEM pro vnější zatížení.

2.10.1.1 Kontrolní data výpočtu Při změnách ocelových průřezů, resp. dílčích průřezů spřažených nosníků je nutné z důvodu změny tuhostí opakovaně provádět výpočet FEM. Při změnách pouze v hodnotách zatížení, jako např. změna krátkodobých zatížení nebo definice nových zatěžovacích stavů, je dostačující výpočet pouze těch zatěžovacích stavů, kterých se tyto změny týkají. V panelu Řídící data výpočtu lze provést příslušná nastavení. Proveďte příkaz Možnosti | Výpočet.



Uložení dat Ukončení zadávání


Počítají se pouze ty zatěžovací stavy a stavební stavy, u kterých je zatržen háček.




Výpočet vnitřních účinků a kombinace Start výpočtu

2.11 Výpočet vnitřních účinků a kombinace 2.11.1 Start výpočtu Po uložení dat můžete startovat výpočet. Rozbalte symbolem + v navigátoru funkce Výpočtu. 1. Proveďte Výpočet FEM pro výpočet posuvů, reakcí a vnitřních účinků vnějšího zatížení.

2. Proveďte Kombinace pro výpočet kombinačních stavů.

Startem výpočtu kombinací se při kladném potvrzení dotazu na nové generování standardních kombinací jednorázově automaticky vytvoří až 3 další stavební stavy, do kterých se ukládají sekundární zatížení, viz kap. 2.13.Bez předcházejícího výpočtu FEM dlouhodobých zatížení a jejich kombinací se sekundární stavební stavy nemusí vytvořit kompletní!!!

Kladné potvrzeního tohoto kontrolního dotazu, alespoň jedenkrát pro daný projekt, je pro další postup naprosto nezbytné

2.11.2 Kontrola výpočtu FEM Po výpočtu FEM se automaticky zobrazí protokol, ve kterém se zobrazují důležité informace k postupu výpočtu. K těmto např. patří: Načtení a kontrola dat FEM Rezervace a kontrola požadované paměti Údaje o velikosti úlohy pro výpočet Kondiční číslo soustavy rovnic a její podmíněnost  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Výpočet vnitřních účinků a kombinace Kontrola výpočtu FEM


Průběh nelineárních iteračních algoritmů Výstup výsledků Kontroly rovnováhy Výpočetní časy

2.11.2.1 Velikost výpočetního modelu a další informace Stavební stav: 4 SK_NP ============== Kontrola vstupních dat Data prvků Typ prvku: B02D Čas Typ prvku: X04Q Čas Data prvků: Čas Kontrola vstupních dat: Čas Statický výpočet probíhá geometricky lineárně. Příprava výpočtu Systém 641 Prvky 161 Nosníkové prvky 480 Skořepinové prvky 528 Uzel 3168 Stupně volnosti 2779 volně 17 uloženo 0 vázáno 372 pasivní Zatížení 4 Zatěžovací stavy Velikost zatěžovacích vektorů Velikost vektorů reakcí Systém: Čas Příprava výpočtu: Čas Sestavení výpočtu Uzlová zatížení Uzlová zatížení: Čas Prvková zatížení a tuhosti Typ prvku: B02D Čas Typ prvku: X04Q Čas Prvková zatížení a tuhosti: Čas Tuhosti: Maximum: 8.457e+007 Prvek : 630 Typ: B02D Subsystém: Příčníky Minimum: 3.443e+003 Prvek : 421 Typ: X04Q Subsystém: 2.úsek betonáže Sestavení výpočtu: Čas Řešení soustavy rovnic Trojúhelníkový rozklad Potřebné místo na disku: Trojúhelníkový rozklad: Čas Člen na diagonále: Maximum : 1.886e+008 Minimum : 3.852e+003 Koeficient: 4.898e+004 Zpětné dosazení Zpětné dosazení: Čas Řešení soustavy rovnic: Čas Vyhodnocení výpočtu Uzlová zatížení Uzlová zatížení: Čas Výpočet napětí prvků Typ prvku: B02D Čas Typ prvku: X04Q Čas Výpočet napětí prvků: Čas Vyhodnocení výpočtu: Čas Výstup výsledků Výstup výsledků Čas:

0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00

0.42 MB 0.00 MB 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00

0:00:00 3.05 MB 0:00:01

0:00:00 0:00:01 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:01

Pomocí těchto údajů lze usuzovat na velikost modelu FEM. Současně se zjišťuje zda je úloha na daném hardwaru řešitelná.




Vyhodnocení výsledků FEM Základy vyhodnocení

2.11.2.2 Kontroly statické rovnováhy Kontroly rovnováhy mezi reakcemi v uloženích a vnějšími zatíženími jsou důležitým kontrolním kritériem správnosti modelu FEM. ------------------------------------------------------------------T R I M A S Expert - Kontrola rovnováhy ------------------------------------------------------------------Zať. případ: 1 Vl.tíha_ocelových_nosníků(Momenty vzhledem k bodu (0/0/0)) Fx [kN] Fy [kN] Fz [kN] Mx [kNm] My [kNm] Mz [kNm] Suma reakcí 0.000e+000 0.000e+000 2.512e+003 1.570e+004-8.233e+004 0.000e+000 Suma vnějšího zatížení 0.000e+000 0.000e+000 2.512e+003 1.570e+004-8.233e+004 0.000e+000 ------------------------------------------------------------------T R I M A S Expert - Kontrola rovnováhy ------------------------------------------------------------------Zať. případ: 2 Spřah.trny+dodateč.zatížení(Momenty vzhledem k bodu (0/0/0)) Fx [kN] Fy [kN] Fz [kN] Mx [kNm] My [kNm] Mz [kNm] Suma reakcí 0.000e+000 0.000e+000 1.240e+002 7.750e+002-4.053e+003 0.000e+000 Suma vnějšího zatížení 0.000e+000 0.000e+000 1.240e+002 7.750e+002-4.053e+003 0.000e+000 ------------------------------------------------------------------T R I M A S Expert - Kontrola rovnováhy ------------------------------------------------------------------Zať. případ: 3 1.úsek_betonáže (Momenty vzhledem k bodu (0/0/0)) Fx [kN] Fy [kN] Fz [kN] Mx [kNm] My [kNm] Mz [kNm] Suma reakcí 0.000e+000 0.000e+000 4.966e+003 3.104e+004-1.619e+005 0.000e+000 Suma vnějšího zatížení 0.000e+000 0.000e+000 4.966e+003 3.104e+004-1.619e+005 0.000e+000

2.11.2.3 Kondiční číslo systému rovnic Kondiční číslo matice tuhosti udává poměr mezi největší a nejmenší tuhostí rozkládané matice. Vysoké kondiční číslo poukazuje na velké rozdíly v tuhosti. Je-li kondiční číslo výrazně nižší než možná numerická přesnost (cca 1.0E+16), pak lze předpokládat dobrou podmíněnost řešení soustavy rovnic.

2.12 Vyhodnocení výsledků FEM 2.12.1 Základy vyhodnocení Podstatnou vlastností vyhodnocení je graficky interaktivní přístup. Veškeré výsledky se zobrazují graficky v nejrůznějších formách a mohou být taktéž tisknuty. Kromě této formy lze vytvářet i alfanumerické sestavy. Startujte vyhodnocení v navigátoru PONTIstahlverbund pomocí funkce Výsledky FEM.



Vyhodnocení výsledků FEM Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů


Načtou se data FEM včetně výsledků a systém se zobrazí v naposledy uloženém stavu. Vyhodnocovaný typ výsledku lze volit pomocí tlačítek na panelu nástrojů.

Volba stavebního stavu, horká klávesa b Subsystémy viditelné / neviditelné, horká klávesa T Posuvy (základní zatěžovací stavy)

+

Posuvy (kombinační stavy) Reakce (základní zatěžovací stavy)

+

Reakce (kombinační stavy)

+

Vnitřní účinky prutových prvků (základní zatěžovací stavy)

+

Vnitřní účinky prutových prvků (kombinační stavy)

+

Výsledky návrhů spřažené konstrukce

+

Vnitřní účinky plošných prvků (základní zatěžovací stavy)

+

Vnitřní účinky plošných prvků (kombinační stavy)

2.12.2 Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů 2.12.2.1 Reakce Nastavte pomocí horké klávesy b např. stavební stav SK_NP a proveďte příkaz Uložení | Reakce, zať. případ a vyberte některý zatěžovací stav, např. Vystrojení_konstrukce. Pomocí příkazu Reakce | Viditelnosti | Reakce vyberte zobrazení reakcí v uložení a/nebo výslednic pro podpory. Reakce se zobrazují ve tvaru šipek; popisy jsou automatické ve složkách x, y, z.

Pohled na reakce a výslednice ve stavebním stavu 4, zatěžovací stav 7 „Vystrojení konstrukce“





Výstup zobrazení Pro výstup zobrazení proveďte příkaz Soubor | Plotrovat | Vytvořit plot.

Pomocí funkce Soubor | Plotrovat | Zatěžovací stavy lze zvolit a tisknout současně více zatěžovacích stavů. Dotaz na reakce Pomocí příkazu Dotazy můžete v daném uzlu cíleně zjistit jeho vlastnosti, posuvy a reakce. Proveďte příkaz Reakce | Dotazy.

Tisk reakcí Pro tisk sestavy reakcí proveďte příkaz Reakce | Výstup.

Změna zatěžovacího stavu pro reakce Pro změnu vyhodnocovaného zatěžovacího stavu proveďte příkaz Reakce | Nastavení | Zať. případ nebo použijte klávesu „l“.

2.12.2.2 Posuvy Výsledkem výpočtu vnitřních účinků jsou vždy kromě reakcí i posuvy uzlů konečných prvků. Počet uzlů prvků závisí na volbě tvarové funkce (lineární nebo kvadratická).

Díky smykově poddajné tvarové funkci obsahují zobrazované posuvy v systému TRIMAS i podíl smykových posuvů (viz manuál TRIMAS, kapitola Základy). Při zobrazení posuvů uzlů se zobrazuje deformovaný tvar systému. Proveďte příkaz Systém | Posuvy, Zať. stav. Zobrazí se deformovaný systém. Nedeformovaný systém lze rovněž zobrazit současně. Proveďte příkaz Posuvy | Popis | Absolutní posuvy a popište libovolný uzel.

Pohled na posuvy ve stavebním stavu 4, zatěžovací stav 7 „Vystrojení konstrukce“

Extrémy posuvů Příkaz Posuvy | Extrémy vyhledá, vyznačí a popíše extrémy posuvů na celém systému.

Dotaz na posuvy Pomocí příkazu Posuvy | Dotazy můžete v daném uzlu cíleně zjistit jeho vlastnosti a posuvy. Proveďte příkaz Posuvy | Dotazy.

Tisk posuvů Pro tisk sestavy posuvů proveďte příkaz Posuvy | Výstup.





Izolinie posuvů Proveďte příkaz Posuvy | Izolinie | Linie, resp. Plochy. U skořepin nebo kombinovaných prutových a plošných modelů je vhodné zobrazení formou izolinií nebo izoploch.

Izoplochy posuvů ve stavebním stavu 4, zatěžovací stav 7 „Vystrojení konstrukce“

Změna zatěžovacího stavu pro posuvy Pro změnu vyhodnocovaného zatěžovacího stavu proveďte příkaz Posuvy | Nastavení | Zať. případ nebo použijte klávesu „l“.

2.12.2.3 Vnitřní účinky nosníků v podélném směru Přepněte v panelu nástrojů na

+

Zvolte zatěžovací stav Vystrojení konstrukce a požadovanou výsledkovou veličinu (např. My).

Pohled na nosníkové vnitřní účinky ve stavebním stavu 4, zatěžovací stav 7 „Vystrojení konstrukce“ My Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k předcházejícím popisům.

Zobrazení formou diagramu Proveďte příkaz Diagram | Zobrazit. Při zobrazení formou diagramu se současně zobrazuje až 6 výsledkových veličin na rozvinutém tvaru nosníku. Je třeba zvolit tzv. posloupnost prutů (nosník). Zvolte např. podélný nosník a zobrazí se diagram vnitřních účinků My, Qz, Mt.





Diagram nosníkových vnitřních účinků ve stavebním stavu 4, zatěžovací stav 7 „Vystrojení konstrukce“ Proveďte příkaz Diagram | Dokument. Vytvoří se dokument s hlavičkou a patičkou dle směrnice Heft 504, který již přímo můžete odeslat na tiskárnu.

Obsah hlavičky a patičky se definuje ve Vyhodnocení pomocí funkce Texty | Dokumenty | Upravit.

2.12.2.4 Vnitřní účinky ve skořepině (mostovce) v příčném směru Přepněte v panelu nástrojů na

+

.

Zvolte požadovaný zatěžovací stav a výsledkovou veličinu pro vyhodnocení. Smysluplné je vyhodnocování pouze příčného směru neboť podélný směr plně pokrývají hlavní nosníky.

Pro příčný směr je myy rozhodující. Ohybový moment myy otáčí kolem lokální osy x’a vytváří tak napětí ve směru y’. Předpokladem je správná orientace lokálních směrů x’ prvků v podélném směru konstrukce. Jejich kontrola a úpravy jsou možné v části zadávání modelu.

Číselné zobrazení Proveďte příkaz Vnitřní účinky Deska/Stěna/Skořepina | Číselné hodnoty | v prvku nebo na rastru. Zvolte typ a hodnotu výsledkové veličiny. Na systému se zobrazí hodnoty daných skořepinových vnitřních účinků. Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k předcházejícím popisům.

Zobrazení vnitřních účinků na řezech Proveďte příkaz Vnitřní účinky Deska/Stěna/Skořepina | Řez linií. Pro zobrazení příčného ohybového momentu zvolte výsledkovou veličinu myy.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Vyhodnocení výsledků FEM Kombinace


1. Proveďte příkaz Řezy linií | Vytvořit | Na uzly. 2. Označte počáteční a koncový uzel řezu ležící na horní a dolní hraně vozovky. Definici linie řezu ukončíte opětovnou selekcí posledního uzlu. Opakujte tento postup pro další řezy.

Průběh vnitřních účinků myy v příčném směru na řezu pro zatěžovací stav 1

Pomocí funkce Řezy línií | Nastavení | Vyhlazení lze volitelně aktivovat vyhlazování průběhů zobrazované výsledkové veličiny. 3. Proveďte příkaz Řezy linií | Diagram | Zobrazit. Příkazem Řezy linií | Diagram | Dokument se vytvoří dokument s hlavičkou a patičkou dle směrnice Heft 504, který již přímo můžete odeslat na tiskárnu.

2.12.3 Kombinace 2.12.3.1 Kombinace pro konstrukční dílce Zatížení nosných konstrukcí se zpravidla sdružuje do nejrůznějších zatěžovacích stavů, které působí současně nebo se částečně či zcela vylučují. Důsledkem toho je nutnost vytvoření více kombinačních účinků, které obsahují extremální stavy namáhání pro jednotlivé návrhy. Při tomto postupu se předpokládá princip superpozice.

Kombinace probíhají po konstrukčních dílcích, tj. pro zvolené oblasti konečných prvků (uzlů, uložení, nosníků, desek/stěn/skořepin). Dále se volí, pro které vyhodnocovací místo a kterou řídící a závislé výsledkové veličiny se má daný kombinační předpis provést. Kombinační předpisy a jejich nastavení se sestavují automaticky na základě zvolené normy a atributů zatěžovacích stavů a s nimi svázaných operátorů. Součinitelé dílčí bezpečnosti a kombinační faktory jsou tak v kombinačních předpisech již obsaženy. Pro podélný a příčný směr zpravidla nejsou nutná žádná další ruční nastavení. Výpočet kombinací probíhá zcela automaticky. Tento výpočet je třeba pouze spustit.

Přepněte v panelu nástrojů na

Vnitřní účinky, Kombinace.

Nabídne se panel Kombinace výsledkových stavů. Tento panel jsme již částečně popsali u grafického zadávání. Pomocí nastavení připravených při zadávání nyní mohou být provedeny kombinace pohyblivých zatížení LM1, užitných zatížení UDL, teplotních zatížení a poklesy podpor. Momentálně se v následujícím zaměříme na vyhodnocení těchto kombinací.





Uzavřete tento panel potvrzením tlačítka OK. Kombinace uvedených dvou stavů již byly spočteny a proto mohou být načteny pomocí volby Načíst kombinace.

2.12.3.2 Kombinované nosníkové vnitřní účinky Přepněte v panelu nástrojů na

+

.

V následujícím panelu zvolte požadovaný kombinační stav E8 Balken/M(y) (S) My Tandemová zatížení LM1 a dále zvolte zobrazovanou výsledkovou veličinu My.





Následující zobrazení kombinačního stavu E8 zobrazuje maximální a minimální ohybové momenty My jako řídící veličinu.

Obálka ohybových momentů My pro „Tandemová zatížení LM1“ Další funkce dotazů vnitřních účinků na vyhodnocovaných řezech, tvorba sestav kombinovaných vnitřních účinků a zobrazení formou diagramu jsou obsaženy v příkazech menu dotazy, výstup, diagram. Klávesou „e“ lze přepínat na jiné výsledkové veličiny. Proveďte příkaz Kombinace / Nosník | Nastavení | Zatěžovací stav. Tímto příkazem můžete vybírat jiné výsledkové stavy a řídící veličiny. Proveďte příkaz Kombinace / Nosník | Dotazy. Příkazem Dotazy můžete cíleně zobrazit minimální a maximální vnitřní účinky na daném místě a zjišťovat zatěžovací stavy přispívající k oběma extrémům.

2.12.3.3 Kombinované vnitřní účinky skořepiny Přepněte v panelu nástrojů na

+

.

Otevře se panel Kombinace výsledkových stavů.

Vzhledem k tomu, že jsou pro kombinace vyhodnocovány extremální hlavní napětí jako řídící veličiny, jsou k dispozici jako složky napětí taktéž normálová napětí (Sxx, Syy) a smyková napětí (Sxy). Složka napětí Syy může být použita pro posouzení napětí v příčném směru. Případné chybějící kombinace lze pro zvolené oblasti modelu i v rámci vyhodnocovacího grafického prostředí kdykoliv spočítat. Zvolte výsledkovou veličinu max. Syy. Relevantní u použité ortotropní desky je pouze příčný směr.





Proveďte příkaz Kombinace deska/stěna/skořepina | Číselné hodnoty | V prvku nebo v rastru. Zobrazí se hodnoty vnitřních účinků na statickém systému. Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k postupům popsaných u základních zatěžovacích stavů.

2.12.3.4 Kombinované reakce Přepněte v panelu nástrojů na

+

.

Přejděte na Reakce v uložení Kombinace a vyberte kombinační stav pro vyhodnocování. Při volbě výsledkové veličiny potvrďte Fsz, tj. vertikální silovou reakci.

Maximální reakce pro „Tandemová zatížení LM1“

Přepínačem Maximum / Minimum v panelu výsledkových hodnot se přepíná mezi zobrazením maximálních a minimálních reakcí. Proveďte příkaz Reakce v uložení Kombinace | Nastavení. Zde mohou být zvoleny a nastaveny další výsledkové stavy a veličiny. Dále lze nastavovat způsob zobrazení symbolů šipky reakcí. Proveďte příkaz Reakce v uložení Kombinace | Dotazy. Pro označené řídící bodové uložení se zobrazí aktivní zatěžovací stavy, které lze volbou Tisk dále vytisknout.

Přepínačem Maximum / Minimum lze zobrazit a vytisknout aktivní zatěžovací stavy zobrazovaného výsledného stavu. K řídící reakci na daném bodovém uložení tak lze snadno stanovit příslušnou reakci na jiném bodovém uložení.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




Výstup kombinovaných reakcí probíhá analogicky k výstupu reakcí u základních zatěžovacích stavů.

Extremální reakce mostu do ložisek Pro vyšetření extremálních reakcí mostu do ložisek je dle normy EN rozhodující tzv. Charakteristická kombinace reakcí. Tato kombinace v současnosti není součástí sady standardně generovaných kombinačních stavů a v případě potřeby je proto nutné nechat dodatečně vygenerovat příslušný kombinační předpis za pomocí tzv. Předlohy. 1. Proveďte Reakce v uložení Kombinace | Nastavení | Předpis a dále pak v panelu Kombinace výsledkových stavů vstupte tlačítkem Zať.stavy do panelu Upravit kombinační stavy 2. Tlačítkem Předloha vstupte do panelu Předloha pro kombinační předpis 3. Z nabídky předloh vyberte předlohu Char.kombinace. Potvrzením OK se příslušné kombinační stavy Charakteristické kombinace automaticky přigenerují k již existujícím

4. Panelu Upravit kombinační stavy potvrďte OK a vstupte tak zpět do panelu Kombinace výsledkových stavů 5. V panelu Kombinace výsledkových stavů přejděte na kombinační stav E14 Char.kombinace t1 a zvolte sady požadovaných výsledků kombinací pro příslušné řídící veličiny, tj. zrušte původní automatické volby a vyberte postupně: Lager/F(z), Lager/F(x), Lager/F(y), Lager/M(x), Lager/M(y), Lager/M(z). Tutéž akci proveďte i pro kombinační stav E15 Char.kombinace

Nově vytvořené kombinační stavy je nyní třeba nechat ještě spočítat. 6. Proveďte Reakce v uložení Kombinace | Nastavení | Kombinovat





7. V nabídnuté panelu Kombinace výsledkových stavů zvolte pro výpočet pouze kombinace E14 Char.kombinace t1 a E15 Char.kombinace. V dotazu na oblast kombinace zvolte Výpočet kombinací (po oblastech).

Výpočet kombinací se tímto krokem rozběhne a zobrazuje se jeho průběh

8. Po skončení výpočtu se nabídnou již známé panely Volby vyhodnocovaného kombinačního stavu a Volby výsledkové veličiny.

Další postup vyhodnocování a zobrazování je shodný s dříve již popsanými postupy.

Přepínačem Maximum / Minimum v panelu výsledkových hodnot se přepíná mezi zobrazením maximálních a minimálních reakcí. Obálka extrémů reakcí nemůže být ve statické rovnováze. Nejedná se o chybu programu ale o matematický fakt.

2.12.3.5 Kombinované posuvy Přepněte v panelu nástrojů na

+

.

Zvolte kombinační stav pro vyhodnocování. Jako výsledkovou veličinu zvolte Dz, tj. vertikální posuv.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Sekundární zatížení Základní metoda sekundárních zatížení


Minimum a Maximum výsledkové veličiny se nastavuje stejným způsobem jako u reakcí.

Maximální vertikální posuvy pro „Tandemová zatížení LM1“ Popisy posuvů jsou volitelně ve složkách x, y, z nebo absolutní velikostí vektoru posuvu. Ve druhém případě je výsledek vždy kladný neboť se skládá z vektorového součtu tří složek. Proveďte příkaz Posuvy | Nastavení. Analogický postup jako u vyhodnocování reakcí – volba minimálního / maximálního posuvu probíhá v panelu volby Výsledkové veličiny. Další postupy jsou analogické s již dříve popsanými.

2.12.3.6 Výpočty dalších kombinací Nezávisle na tom, zda právě vyhodnocujete kombinace vnitřních účinků nebo reakcí, proveďte příkaz Nastavení | Výpočet. Nabídne se panel Kombinace výsledkových stavů. Zde zvolte požadovaný kombinační stav. Potvrďte tento panel tlačítkem OK a startujte pomocí tlačítka Výpočet Vše kombinace reakcí, posuvů nebo vnitřních účinků. Volbou tlačítka Výpočet po oblastech můžete provádět kombinace ve zvolených částech konstrukce. V panelu Kombinace výsledkových stavů mohou být definovány taktéž nové kombinační stavy a kombinační předpisy.

2.12.3.7 Ukončení vyhodnocování

Ukončete vyhodnocování příkazem Soubor | Ukončit a potvrďte kontrolní dotaz Ano. Tímto potvrzením se uloží veškerá nastavení a výsledky kombinací prováděných v rámci vyhodnocování. Tyto lze pak dále využít např. při návrzích.

2.13 Sekundární zatížení 2.13.1 Základní metoda sekundárních zatížení Ze změn vnitřních účinků v důsledku dotvarování a smršťování se stanovují fiktivní, ekvivalentní teplotní zatížení, která pak zpětně na statickém systému vytvářejí vnitřní napjatost. Tato zatížení se nazývají sekundární zatížení.

Smršťování S ohledem na zpracovávaný staticky neurčitý systém je třeba zohlednit sekundární zatížení ze smršťování. Vnitřní napjatost a reakce se stanovují pomocí fiktivního teplotního zatížení s lineárním průběhem teploty po výšce průřezu. Současně se uvažuje primární smršťování jako konstantní teplotní změna.



Sekundární zatížení Stavební stavy pro sekundární efekty


Dotvarování Stálá zatížení způsobují dotvarování betonu. Tento proces vede k zakřivení průřezu. U staticky neurčitých systémů tak vzniká vnitřní napjatost. I v tomto případě se tato vnitřní napjatost stanovuje pomocí fiktivního teplotního zatížení s lineárním průběhem teploty po výšce průřezu.

2.13.2 Stavební stavy pro sekundární efekty Doposud bylo definováno 5 stavebních stavů. Startem výpočtu kombinací z Navigátoru se při PRVÍM SOUHLASNÉM potvrzení dotazu na nové generování standardních kombinací automaticky vytvoří obecně až 3 další sekundární stavební stavy, do kterých se ukládají sekundární zatížení: Do stavebního stavu Stavební_stav-PT se ukládají sekundární zatížení v důsledku betonáže a vystrojení konstrukce, do stavební stavu Stavební_stav-S se ukládají sekundární zatížení v důsledku smršťování. Do stavebního stavu Stavební_stav-D se ukládají sekundární zatížení v důsledku vynucených deformací.

Kladné potvrzeního tohoto kontrolního dotazu, alespoň jedenkrát pro daný projekt, je tedy pro další postup naprosto nezbytné. Bez předcházejícího výpočtu FEM dloubodobých zatížení se sekundární stavební stavy nemusí vytvořit kompletní (zpravidla pak chybí Stavební_stav-PT)!!! Zatěžovací stav

Zatížení na variantu

Stavební stav pro sekundární zatížení

Atribut sekundárních zatížení

Smršťování

SK-NS

Stavební_stav-S


Betonáž na SK

SK-NPT

Stavební_stav-PT


Vystrojení na SK

SK-NPT

Stavební_stav-PT


Pravděpodobné poklesy

SK-NPT

Stavební_stav-PT


Vynucené deformace *

SK-ND

Stavební_stav-D


)* Stavební stav D se vytvoří jen pokud byly zadány plánované/vynucené poklesy podpor. Před vlastním automatickým vygenerováním a výpočtem sekundárních zatížení musí být spřaženým nosníkům přiřazeny příslušné varianty průřezů. ®

1. V navigátoru PONTI stahlverbund startujte Úpravy statického systému. 2. Proveďte příkaz Stavební stav | Volba aktuálního stavebního stavu nebo stiskněte klávesu „b“ a zvolte 6. stavební stav „Stavební_stav-PT“. Dále pomocí tlačítka Rozšířený překontrolujte čas vzniku tohoto stavebního stavu na 20. den a nastavte jeho druh na NPT-časově proměnné sekundární.



Sekundární zatížení Výpočet sekundárních zatížení


3. Proveďte příkaz Nosník | Úpravy | Průřez | Varianta a označte např. nosník HN-1. Jeho stávající variantu vyměňte za variantu „SK-NPT“.

4. Potvrzením OK dojde automaticky k výměně varianty SK-N0 za SK-NPT nejen na označeném nosníku HN-1, ale vůbec na všech spřažených nosnících daného stavebního stavu, viz kap. 2.5.12.3. Tentýž postup proveďte analogicky postupně pro 7. stavební stav „Stavební_stav-NS“ “, čas vzniku stavu 10. den, druh NS-smršťování sekundární, výměna za průřez SK-NS, viz poznámka a tabulka na straně 40. Stavební stav „Stavební_stav-D“, popř. čas vzniku stavu 20. den, druh ND-plánované deformace sekundární, výměna za průřez SK-ND, se v našem případě nevytvořil, protože nebyly zadány žádné vynucené, resp. plánované poklesy podpor. Ukončete grafické zadání příkazem Soubor | Ukončit s potvrzením uložení dat modelu a generováním nových dat FEM.

V nabídnutém kontrolní panelu musí být v tomto případě deaktivována funkce Před výpočtem smazat výsledky, jinak nedojde k vygenerování sekundárních zatížení od pravděpodobných poklesů podpor.

2.13.3 Výpočet sekundárních zatížení Dva (obecně tři) příslušné stavební stavy sekundárních zatížení nyní existují. Kombinované vnitřní účinky v důsledku stálých zatížení působících na dotvarování již rovněž existují. Z těchto se nyní automaticky stanoví sekundární zatížení.




Sekundární zatížení Výpočet sekundárních zatížení

®

V navigátoru PONTI stahlverbund proveďte příkaz Návrhy spřažené konstrukce | Sekundární efekty a generujte tak příslušná sekundární zatížení. Dotaz na generování sekundárních zatížení zodpovězte kladně.

Příkaz Sekundární efekty nestartuje pouze výpočet sekundárních zatížení, ale provádí následně i výpočet FEM těchto zatížení. V dalším je třeba nechat v navigátoru znovu vygenerovat a provést již pouze kombinace, aby byly i zde zapracovány a zkombinovány zatěžovací stavy od sekundárních efektů.

Po těchto krocích jsou k dispozici vnitřní účinky a kombinace jak vnějších tak i sekundárních zatížení nutné pro automatizovaný návrh, resp. posouzení spřažené mostní konstrukce.



Návrhy a posuzování spřažené konstrukce Základy navrhování spřažené konstrukce


2.14 Návrhy a posuzování spřažené konstrukce 2.14.1 Základy navrhování spřažené konstrukce Návrhy spřažené konstrukce v podélném směru probíhají na nosnících. Veškerá vstupní data spřažených nosníků jsou již zadána. Navrhování a posouzení algoritmy probíhají např. dle EN 1994-2 pro spřažené mosty (k dispozici je dále norma DIN EN 1994-2 a starší DIN Fachberichte 104).

2.14.1.1 Trvalá a dočasná návrhová situace U Trvalé a dočasné návrhové situace se uplatňují následující postupy navrhování.

Mezní stav únosnosti mimo únavu  Klasifikace průřezů  Momentová únosnost plasticky / elasticky  Únosnost na posouvající sílu plasticky / elasticky  Interakce normálová síla – ohyb. momenty – posouvající síla plasticky / elasticky  Vzpěr při ohybu zkroucením – programové rozšíření)*  Vyboulení plechů žeber – programové rozšíření )*  Vyboulení plechů žeber indukované přírubami

Mezní stav únavové únosnosti  Únava ocele nosníků  Únava betonářské výztuže  Únava tlačeného betonu

Mezní stav použitelnosti  Omezení napětí ocele nosníků  Omezení napětí betonářské výztuže  Omezení napětí tlačeného betonu  Minimální výztuž (mezní stav vzniku trhlin)  Stabilita trhlin (stabilní trhliny)  Deformace (kvazistálé)

Zajištění spřažení  MSÚ – únosnost spřahovacích trnů – návrh 1 a 2  MSÚ – nutný počet, pokrytí trnů – návrh 1 a 2  MSP – podélný smyk, požadovaný počet, pokrytí trnů  Konstrukční provedení trnů, rozmístění trnů  MS Únavy – návrh na únavu pro podélný smyk  Návrh na podélný smyk v betonovém pásnici. Obrysová plocha spřahovacích trnů )* Není k dispozici v aktuální programové verzi

2.14.1.2 Mimořádná návrhová situace Analogické posudkové postupy pro „Mimořádnou situaci“ nejsou v dalším pojednávány. Pokud je třeba posuzovat zatížení od nárazu na spodní, resp. horní stavbu, pak je nutné vést i tyto posudky.




Návrhy a posuzování spřažené konstrukce Start návrhů spřažené konstrukce

2.14.2 Start návrhů spřažené konstrukce ®

Z navigátoru PONTI stahlverbund proveďte příkaz Návrhy spřažené konstrukce | Návrhy.

Pro následující návrh dílců (hlavních trámů) zvolte vlevo nahoře v grafickém prostředí dílec např. „B_1“. Celkem jsou k dispozici 4 dílce (hlavní nosníky).

Nosníky se v návrhu zobrazují svými názvy automaticky vytvořenými při jejich zadání. Tyto názvy lze libovolně zadat, resp. měnit. Přechodem z hladiny Model na hladinu FEM se ze zadaných nosníků generují tzv. posloupnosti prutů se stejným názvem.Posloupnost průtů je základní jednotka pro defnici oblasí provádění kombinací zatěžovacích stavů a návrhů.

Po výběru času návrhu T=oo se načtou vnitřní účinky, deformace a spřažené průřezy zvoleného dílce (nosníku). Následně pro daný dílec proběhne klasifikace průřezu a provedou se všechny výše uvedené návrhy na MSÚ, MSP, MS Únavy a Spřažení podél. Na závěr se graficky ve formě diagramů zobrazí průběhy využití pro jednotlivé návrhy a obálka všech návrhů.



Návrhy a posuzování spřažené konstrukce Výsledkové obrázky návrhů spřažené konstrukce


2.14.3 Výsledkové obrázky návrhů spřažené konstrukce Aplikační okno je rozděleno do 4 oblastí:  Dílec ( = hlavní nosníky) jako stromová struktura (1)  Aktuální spřažený průřez, který je určen červenými linkami jezdce podél vodorovné osy diagramu (2)  Volba výsledkové veličiny (3)  Zobrazení zvolených výsledkových veličin na konstrukčním dílci (4) Aktuální hlavní nosník se zobrazuje včetně svojí spolupůsobící šířky desky vždy jako konstrukční dílec v rozvinutém tvaru. Jednotlivé symboly typů oblastí desky značí: KL Oblast krajního ložiska (1) KP Oblast krajního pole (2) VL Oblast vnitřního ložiska (3) VP Oblast vnitřního pole (4) Nastavení typů oblastí spolupůsobící šířky desky je popsáno v kapitole 2.5.10.





2.14.3.1 Převýšení v podélném směru Mosty jsou zpravidla geometricky velmi protáhlé konstrukce. Z těchto důvodů je často nutné použít v podélném směru vhodného faktoru pro zobrazení. Pro zabránění přílišného zkreslení pohledu v podélném směru je dále možné jednotlivá pole zapínat a vypínat. Proveďte příkaz | Pohled | Viditelné o jedno pole méně |

nebo klikněte na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.

2.14.3.2 Převýšení v příčném směru Pro změnu zobrazení diagramu lze redukovat počet zobrazovaných výsledků. Diagramy využívají vždy celou plochu zobrazení, tj. se 6 možnými diagramy získáte nejmenší převýšení a naopak s 1 diagramem největší převýšení.





2.14.3.3 Nastavení Volby pro vedení návrhů mohou být nastaveny v menu | Nastavení |.

Zatržením jednotlivých háčků mohou být provedeny následující akce, resp. nastavení: Nastavení Vedení návrhů

Popis Hodnoty Lambda pro návrh na únavu Konstrukční oce a výztuž Automaticky navrhnout Návrhy se počítají vždy automaticky Automaticky spočítat průřezové Průřezové charakteristiky se vždy automaticky počítají charakteristiky Vyznačit překročení Oblasti s využitím > 1 se zobrazují vyšrafovaně Při Ukončit smazat výsledky Výsledkové sestavy se smažou

2.14.3.4 Volba výsledkové veličiny Principielně mohou být vždy zobrazeny pouze ty výsledky zvoleného dílce, které byly aktuálně spočítány. Množství výsledků z výpočtu FEM, kombinací a návrhů bylo sloučeno do praktických skupin, které mohou být cíleně zobrazovány v 6 různých zobrazeních. Pohledy se volí v záložkách DÍLEC, ZS, Spřažení, MSÚ, MSP, MS Únavy. Zobrazení

Popis

DÍLEC

Informace o konstrukčním dílci - přehled

ZS

Vnitřní účinky a posuvy z výpočtu FEM

Spřažení

Zajištění spřažení – detailní informace

MSÚ

Mezní stav únosnosti - detailní informace

MSP

Mezní stav použitelnosti - detailní informace

MS Únavy

Mezní stav únavy - detailní informace

Ke každému typu zobrazení může být zobrazeno až 6 diagramů, tj. 6 výsledkových veličin. Nastavená výsledková veličina zůstává aktivní až do další změny.

Pořadí výsledkových grafik a druhu výsledků lze pro každý typ zobrazení volit zvlášť.





2.14.3.5 Zobrazení výsledků Pro každou výsledkovou veličinu se zobrazuje její průběh podél osy dílce. Vzhledem k tomu, že je zpravidla obsaženo více návrhů nebo pouze hodnoty min/max, zobrazuje se více průběhů, které lze samostatně vypínat. Každý průběh se zobrazuje vlastní barvou. Barevné nastavení, symboly a jejich velikost lze měnit.

Vedle průběhů se lze dotazovat na detailní informace, které se zobrazují ve zvláštním okně. Odtud je možný i jejich tisk. 1. Pomocí linek jezdce se určuje požadovaná poloha na ose mostu. Polohovat lze kliknutím myši nebo tlačítky , resp. . Alternativně lze pomocí kombinace kláves Ctrl +  nebo Ctrl +  definovat oblasti. 2. Poklepejte na průběh, ke kterému vyžadujete detailní informace.





Přehled návrhů Pomocí záložky DÍLEC se zobrazuje přehled všech relevantních výsledků ve formě průběhů využití, tj. okamžitě získáváte kompletní přehled o nosném a deformačním chování celého dílce. Pomocí naznačené úrovně mezní hodnoty 1 průběhu využití lze rychle posoudit do jaké míry je dílec vytížen. Navíc se v legendě zobrazují procentuální stupně využití jak jednotlivých návrhů tak i při porovnání stupňů využití procentuální stupně využití mezních stavů. Dále dostáváte v dolní liště informace zda jsou splněny všechny požadavky mezních stavů únosnosti, použitelnosti, únavy a zajištění spřažení. Oblasti s překročením mezní hodnoty využití 1 se šrafují růžově. Šrafování těchto ploch se objevuje ve všech zobrazeních, tj. i v těch, u kterých nedochází k překročení. Předpokladem pro to je aktivace volby Označovat překročení v menu Nastavení. Tato zobrazení průběhů jsou základem případné optimalizace průřezů.

Návrhové účinky, tuhosti V záložce ZS (zatěžovací stavy) se zobrazují vnitřní účinky všech primárních a sekundárních základních zatěžovacích stavů a návrhových kombinací a příslušné průběhy tuhostí. V legendě se objevují vždy extremální hodnoty. U základních zatěžovacích stavů se vedle názvu zatěžovacího stavu objevuje i příslušný stavební stav. Posuvy je možno cíleně tisknout do sestavy.





Alternativně k těmto způsobům zobrazování průběhů lze provádět vyhodnocení vnitřních účinků, resp. posuvů přímo na statickém systému v grafickém vyhodnocení FEM (viz kapitola 2.15).

Mezní stav únosnosti kromě únavy V záložce MSÚ se zobrazuje únosnost průřezů, tj. výsledky z klasifikace průřezů, ohybové únosnosti, smykové únosnosti a interakce M, N a V. Navíc se zobrazují přípustné hodnoty jako mezní křivky.

Klasifikace průřezů Návrhy na únosnost průřezů závisejí podstatným způsobem na jejich klasifikaci. Pro oblast staveb mostů připadají zpravidla v úvahu pouze třídy 1 až 3, tj. lze předpokládat elastickou únosnost průřezu s lineárně elastickým průběhem napětí v žebrech. Zařazení průřezů probíhá pouze pro třídy 1, 2 a 3.





Poznámka: Průřezy třídy 4 nejsou v závislosti na Národní příloze k normě EN 1994-2 běžně přípustné. Vyžadujíproto zpravidla výslovný souhlas investora mostu. Třídy průřezů se podél konstrukčního dílce zobrazují jak barevně, tak i numericky.

V tomto případě se uplatňují pouze dvě třídy 1 a 2.

Momentová únosnost Tento posudek probíhá elasticky a plasticky – popř. i s omezením přetvoření – vždy pro kladný (průřez bez trhlin) a záporný (průřez s trhlinami) ohybový moment. Elastický výpočet probíhá pro extr.Sigv (N, My, Mz).

Únosnost na posouvající sílu Tento posudek probíhá elasticky a plasticky v závislosti na smykové štíhlosti (štíhlost stěny)

 . Elas-

tický výpočet se provádí pro extr.Tau(Vz, Mx).

Interakce ohybového momentu, normálové a posouvající síly Tento posudek probíhá elasticky a plasticky. Elastický výpočet probíhá pro extr Sigx(N,My,Mz), Tau(Vz,Mx) a Sigv(N,Vz,Mx,My,Mz). Plastický výpočet řeší interakci MV a MN, ne však NMV.

Boulení žebra indukované přírubami Zda je pravděpodobné vyboulení žebra indukované přírubami vyplývá z porovnání stávající a přípustné mezní křivky.

Poznámka: kliknutím myši na diagram požadované výsledkové veličiny můžete zobrazit detailnější informace.

Mezní stav použitelnosti V záložce MSP se zobrazují napětí v oceli nosníků, ve výztuži a v betonu, jakož i výsledky minimální výztuže a omezení trhlin v betonové desce. Navíc se zobrazují přípustné hodnoty jako mezní křivky. V legendě se zobrazují procentuální stupně využití. Veškeré posouzení napětí se vede pro tzv. neobvyklou kombinaci (viz příslušná norma EN).





Omezení napětí v oceli nosníku Extrémy napětí – normálová napětí, smyková napětí a srovnávací napětí vyplývají z extr. kombinačních účinků N, Vz, Mx, My a korespondujících závislých vnitřních účinků N, Vz, Mx, My, Mz.

Omezení napětí ve výztuži Extrémy normálových napětí vyplývají při současném zohlednění roztržených průřezů a spolupůsobení betonu v tahu z kombinačních účinků M a N.

Omezení napětí v betonu Extrémy normálových napětí vyplývají z kombinačních účinků M a N. V oblastech s trhlinami se přitom žádná napětí nepočítají.

Minimální výztuž 2

Pokud jsou napětí při tzv. výjimečné kombinaci > 0 N/mm pak se automaticky omezuje šířka trhliny pro tzv. častou kombinaci.

Omezení trhlin Navrhuje se na stabilitu trhlin pro tzv. častou kombinaci a porovnává se výpočetně nejmenší možný průměr výztuže s jejím skutečně použitým průměrem (zjednodušený návrh).

Deformace Posouzení deformací probíhá pro tzv. kvazistálou kombinaci. Deformace od účinků dotvarování a smršťování se vykazují zvlášť.

Mezní stav únavy V záložce MS Únavy se zobrazují ekvivalentní amplitudy napětí v oceli nosníků, ve výztuži a v betonu. Navíc se zobrazují přípustné hodnoty jako mezní křivky. V legendě se zobrazují procentuální stupně využití.

Výztuž nosníků Vyhodnocují se ekvivalentní amplitudy napětí pro častou kombinaci a pro horní a dolní hranu horní příruby a horní hranu dolní příruby. Konečný součinitel vyplývá z přednastavených a vždy nově stanovovaných hodnot Lambda. Konečný součinitel se automaticky omezuje.

Betonářská výztuž Stanovují se ekvivalentní amplitudy napětí pro tzv. častou kombinaci a se zohledněním průřezu s trhlinami. Konečný součinitel vyplývá z přednastavených a vždy nově stanovovaných hodnot Lambda.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




Beton Stanovují se ekvivalentní amplitudy napětí pro častou kombinaci. Pro oblasti průřezu s trhlinami se napětí nevyhodnocují.

Zajištění spřažení V záložce Spřažení se zobrazuje pokrytí spřahovacích trnů pro mezní stavy únosnosti a použitelnosti, rozmístění, resp. konstrukční provedení trnů a ekvivalentní amplituda smykových napětí na únavu.

V případě, kdy podélná smyková síla nemůže být např. v oblasti vnitřní podpory zachycená stávajícími spřahovacími trny nelze dodržet podmínku jejího pokrytí spřahovacími trny. V této oblasti se proto iterativně upravuje rozložení spřahovacích trnů, tak aby bylo dosaženo požadovaného pokrytí. Označte tuto oblast kombinací kláves Ctrl + . Daná oblast se zobrazí světle červeně. Pravou klávesou myši aktivujte menu Detailní info | Rozmístění trnů,

zvyšte počet trnů na 3 a snižte podélnou vzdálenost trnů na 200 mm. Potvrďte panel OK. Poté se okamžitě znovu posoudí upravené uspořádání spřahovacích trnů.

Poznámka: kliknutím myši na diagram požadované výsledkové veličiny můžete zobrazit detailnější informace.





Je třeba dodržet jak modrou křivku pokrytí na MSÚ, tak i červenou křivku pokrytí na MSP. Upravené rozmístění trnů se okamžitě zobrazí. Počet trnů pro všechny oblasti a jejich celkový počet se přehledně zobrazují. Pokud se u posudku podélného smyku betonové desky ukáže odolnost tažených diagonál nedostačující, pak lze interaktivně navýšit příčnou výztuž. Pravým tlačítkem myši aktivujte kontextové menu Detailní informace > Příčná výztuž.

Potvrďte po úpravách tento panel OK. Posudek podélného smyku se okamžitě aktualizuje.

Varianta „St.ocel+výztuž“ se projevuje – z důvodu vynechání betonu – na návrhu spřahovacích trnů velmi nepříznivě. Alternativně lze proto v podporových oblastech využít variant „SK-NPII.MS“, „SK-NPT-II.MS“ atd.

2.14.3.6 Optimalizace průřezů Nejprve proběhly návrhy se stávajícími vnitřními účinky bez změn spřažených průřezů. Příčné vyztužení a ekvivalentní součinitelé porušení jsou přednastaveny. Pokud jsou nyní křivky využití > 1, resp. stupně využití > 100 % musí být provedeny úpravy. Nutné úpravy závisejí na křivkách využití, které jsou překročeny. Zpravidla musí být změněny v těchto oblastech jeden nebo více dílčích průřezů stávajícího spřaženého průřezu. Změněné průřezy znamenají nové informace ke konstrukčním dílcům, které musí být před ukončením programu uloženy.





Poznámka: upravené průběhy průřezů, resp. tuhostí vyžadují nový výpočet FEM. Tento výpočet včetně kombinací probíhá zpravidla až po optimalizaci průřezů v návrzích.

Poznámka: úpravy průřezů v návrzích se zobrazují do hladiny modelu statického systému, tj. změny v návrzích se automaticky projeví v zadání FEM. Vzhledem k tomu, že generování zatížení vlastní tíhy probíhá na základě plochy dílčích průřezů v závislosti na aktivní variantě průřezů, nejsou pro úpravy dat zatížení nutné žádné další úpravy.

Úpravy průřezů Program na zadávání spřažených průřezů lze startovat přímo z prostředí návrhů. Upravené rozměry průřezů, resp. doplnění dalších dílčích průřezů jako např. ocelové příložky, se okamžitě zapisují. Přiřazení průřezů a variant konstrukčnímu dílci zůstává zachováno.

Následuje automaticky nový výpočet průřezových charakteristik a nové návrhy upravených průřezů, avšak pro stejné vnitřní účinky.

Nové přiřazení průřezů Výměna spřažených průřezů, tj. jiné přiřazení nových průřezů může probíhat bodově nebo po oblastech pomocí kombinace kláves Ctrl + , resp. pomocí nitkového jezdce. Následuje aktivace kontextového menu pravou klávesou myši, ve kterém lze nově přiřadit průřezy.




Návrhy a posuzování spřažené konstrukce Výstup výsledků návrhů

Rovněž mohou být nově definovány a přiřazeny průřezy ve Q1.

2.14.4 Výstup výsledků návrhů Principielně mohou být všechny výsledky návrhů tištěny jak graficky tak i numericky nebo ukládány ve formátu RTF, resp. PDF (pokud máte k dispozici PDF Maker). Pro tisk zvolte v panelu nástrojů příkaz Tisk detailních návrhů nebo v menu pulldown proveďte Soubor | Tisk.

2.14.4.1 Tisk sestav a obrázků Z důvodu velkého rozsahu výsledků je vhodný cílený tisk sestav. K dispozici jsou následující možnosti pro výběr: Aktuální řez Výběr

Návrhové místo na nitkovém jezdci Místa návrhu ve zvolené oblasti, která byla vybrána kombinací kláves Ctrl +  nebo Ctrl +  Prvky Zadání čísel prvků, např. 1;3;5-12 Pro každý mezní stav a zajištění spřažení můžete navíc zvolit následující výsledky.

Po potvrzení OK se zobrazí požadovaná sestava v okně textového procesoru RIB RTconfig.





Vlevo ve stromové struktuře se zobrazuje přehled kapitol protokolu a vpravo v okně pak jako tabelární a grafický obsah. Stávající celková výsledková sestava může být dle konkrétních potřeb konfigurována. Konfigurace se provádí pomocí obsahu kapitol. Cílenou aktivací/zrušením zelených zatržení v rámečcích u kapitol a obrázků kliknutím levým tlačítkem myši se modifikuje konečný obsah protokolu. V hieraticky podřízených kapitolách se aktivace/zrušení zatržení automaticky dědí. Kliknutím do prázdného rámečku se příslušný obsah opět aktivuje. RTconfig: přímý tisk konfigurovaného protokolu možnosti RTprint: konverze protokolu do RTprint Word: konverze protokolu do MS Word ve formátu RTF Pokud chcete tisknout nezkrácený protokol, klikněte na v menu pull-down na Soubor > Tisk nebo na Export. Další kliknutí na RTprint nebo RTF nebo v panelu nástrojů na ikonu RTprint nebo ikonu Wordu se přenese protokol do programu RTprint nebo Word. Zde lze dále protokol editovat nebo již přímo tisknout.





Grafický výstup se objevuje vždy na konci numerických výsledků. Tisknou se ty diagramy, které byly naposledy zobrazeny na obrazovce.




Vícetrámový spřažený ocelobetonový most



strana 112


Návrhy a posuzování spřažené konstrukce Ukončení programu

2.14.5 Ukončení programu Během posuzování se veškeré výsledky každého konstrukčního dílce ukládají po prvcích v adresáři VTRINF:

®

Tato data se buď při ukončení nebo při příštím startu programu PONTI stahlverbund smažou. Toto nastavení se nachází v příkaze Nastavení | Při skončení smazat detailní informace

Návrhový program se ukončí příkazem Soubor | Ukončit program. Veškerá nastavení k zobrazení diagramu se automaticky ukládají, takže jsou k dispozici při příštím startu.

Adresáře QUEDAT a VTRINF je třeba archivovat spolu s vlastním zadáním statického systému (adresář projekt.tri), neboť obsahují definice spřažených průřezů použivaných v projektu.



Detailní vyhodnocení na statickém systému Ukončení programu


2.15 Detailní vyhodnocení na statickém systému Výsledky návrhů spřažené konstrukce mohou být zobrazovány též graficky interaktivně ve vyhodnocení statického systému. Vyhodnocování probíhá obdobným způsobem jako u dříve popsaných vnitřních účinků, viz kapitola 2.12. Následující tabulka uvádí výsledky návrhů, které je možné zobrazit na statickém systému. Momentová únosnost MSÚ: ohybová únosnost Smyková únosnost MSÚ: únosnost spřažení Omezení napětí MSP: ocel nosníků Omezení napětí MSP: betonářská výztuž Omezení napětí MSP: beton Nutná výztuž As MSP: minimální výztuž Mezní průměr MSP: omezení šířky trhlin Ekvivalentní rozkmit napětí MS Únavy: ocel nosníků Ekvivalentní rozkmit napětí MS Únavy: betonářská výztuž Ekvivalentní rozkmit napětí MS Únavy: tlačený beton ® Proveďte v navigátoru PONTI stahlverbund: Všechny výsledky | Graficky a spustí se grafické vyhodnocení známé již z vyhodnocování vnitřních účinků.

1. Stiskněte horkou klávesu b a vyberte poslední stavební stav č. 7, tj. Stavební_stav-S.

2. Přepněte v panelu nástrojů na

+

3. Vyberte zatěžovací stav MS Únavy ocele nosníků.





Nyní máte možnost zobrazit průběh jedné výsledkové veličiny na systému nebo formou diagramu 6 zvolených výsledkových veličin. V tomto případě ukážeme pro zvolený zatěžovací stav zobrazení v diagramu. Proveďte příkaz Nastavení | Diagram | Výsledková veličina.

Zvolte Využití DH horní pás:

Předpokladem pro zobrazeníprůběhu na viditelných nosnících je jejich předchozí posouzení v návrhovém modulu PONTI®stahlverbund. Dále proveďte příkaz Nastavení | Diagram | a vyberte max. 6 požadovaných výsledků.





Proveďte příkaz Diagram | Zobrazit | Nyní jste vyzváni označit nosník/posloupnost prutů. Vyberte požadovaný hlavní nosník a zobrazí se následující diagramy.

Pro tisk těchto diagramů proveďte příkaz Diagram | Zobrazit | Dokument.



strana 117 Návrhy železobetonu příčníků na MSÚ, MSP a MS únavy

Postup při návrhu Nastavení návrhových parametrů

3 Návrhy železobetonu příčníků na MSÚ, MSP a MS únavy 3.1 Postup při návrhu Návrhy železobetonu jsou ze uvedeny pouze pro příčníky. S ohledem na dříve zvolenou normu EN 1994-2 pro spřažený most, probíhají následující návrhy a posudky železobetonu ostatních dílců automaticky dle korespondující obecné EN 1992-2. ®

V navigátoru PONTI stahlverbund vyberte funkci Návrh > Návrhy betonu. Otevře se panel Řízení návrhů.

Ve stromové struktuře objektů vlevo jsou ve větvi Systém > Nosník 3 nosníky příčníků s označením B_5, B_6, B_7 a ve větvi Systém > Plochy pak 3 plochy F_8, F_9 a F_10. Zde se nabízejí pouze nosníky a plochy, které nejsou spřažené, resp. nejsou jen ocelové. Nosníky B_5, B_6, B_7 představují příčníky, které v dalším navrhneme a posoudíme.

3.1.1 Nastavení návrhových parametrů Nejprve je třeba každému nosníku nastavit jeho návrhové parametry. Vzhledem k tomu, že se ve všech 3 případech jedná o podobný typ ohybově namáhaného dílce, mohou být jejich návrhové parametry nastaveny stejně. Toto lze provést buď centrálně tak, že se ve stromové struktuře objektů postavíme na hladinu Systém > Nosník, pak provedená nastavení platí pro všechny podřízené nosníky, nebo nastavení provedeme pouze pro jeden vybraný nosník a toto nastavení následně převezmeme pro další nosníky. V našem případě použijeme druhý z uvedených způsobů, a to pomocí nosníku B_5. Nosník B_5: záložka Obecně





Nosník B_5: záložka MSÚ

Další následující nastavení a návrhy na MSP a MS únavy lze provádět pouze s licenčním rozšířením RTgzg-b.





Nosník B_5: záložka MSP

Nosník B_5: záložka Únava



Postup při návrhu Spočtení návrhů


Uložte nastavení návrhových parametrů pro dílec B_5 provedením funkce Soubor > Uložit nebo kliknutím na ikonu diskety v panelu nástrojů. Označte nosník B_5 a z kontextového menu pravým tlačítkem myši proveďte funkci Převzít parametry.

Následně přejděte na nosník B_6 a z kontextového menu pravým talčítkem myši proveďte funkci Přenést parametry.

Opakujte tuto akci i pro nosník B_7. Tímto je nastavení návrhových parametrů pro všechny 3 příčníky provedeno. Pro potlačení výsledků a zbytečného výpočetního času ještě deaktivujte veškeré návrhy železobetonu u ploch ortotropní desky mostovky, tj. u ploch F_8, F_9 a F_10.

3.1.2 Spočtení návrhů Nyní může být spočten vlastní návrh, funkce Akce > Návrh nebo ikona návrhu v panelu nástrojů.




Stručný protokol návrhů pro řešené dílce Spočtení návrhů

Dotaz na výpočet návrhů potvrďte OK. Nový výpočet FEM a kombinací není nutný, neboť tento již byl proveden.

Po proběhnutí výpočtu návrhů ukončete panel Řízení návrhů se současným uložením provedených nastavení, Soubor > Ukončit Beendigung des Bemessungsvorgangs wird die Bemessungsoberfläche verlassen mit Beenden | Sichern

3.2 Stručný protokol návrhů pro řešené dílce ®

Pokud nyní v navigátoru PONTI stahlverbund provedete funkci Všechny výsledky > Sestavy, pak se nabídnou k výběru stručné protokoly navržených 3 příčníků.



Stručný protokol návrhů pro řešené dílce Spočtení návrhů


Při výběru sestavy např. B_5.LIN se v RTconfig zobrazí kompaktní protokol návrhu 1. příčníku.




Grafické vyhodnocení návrhů železobetonu příčníků Grafický průběh obálek nutné výztuže

3.3 Grafické vyhodnocení návrhů železobetonu příčníků ®

V navigátoru PONTI stahlverbund provedete funkci Všechny výsledky > Graficky.

Nastartuje se grafické prostředí vyhodnocení a zobrazí se řešený statický systém mostu. Nosník „B_5“ je levý koncový příčník, „B_6“ středový příčník a „B_7“ pak pravý koncový příčník.

3.3.1 Grafický průběh obálek nutné výztuže 1. V panelu nástrojů klikněte postupně na ikonu nosníku a následně na ikonu Mezní stav použitelnosti, nosník.

Pokud nejste vybaveni licenčním rozšířením RTgzg-b, pak klikněte v panelu nástrojů kliknětě postupně na ikonu nosníku a následně na ikonu Návrh na rovinný ohyb.



Grafické vyhodnocení návrhů železobetonu příčníků Výstup sestav detailů návrhů


2. Jako typ výsledku zvolte As horní/dolní AS

Na příčnících se zobrazí průběh obálek horní a dolní výztuže vyplývající ze všech jejich v předcházejících krocích zvolených a spočtených návrhů.

3.3.1 Výstup sestav detailů návrhů 1. Pro výstup detailních sestav je třeba nejprve vybrat skupinu vyhodnocovaných konečných prvků, např. pomocí funkce Skupina > jednotlivě:





2. Následně se detailní tisková sestava návrhů pro zvolenou skupinu konečných prvků vytvoří a zobrazí pomocí funkce Detailní sestava pro skupinu…





Sestava se zobrazuje opět v samostatném okně RTconfig.




strana 127 Schematický postup při tvorbě výpočetních modelů

4 Schematický postup při tvorbě výpočetních modelů pracovní krok

poznámka

Vytvořit projekt

-

zvolit šablonu spřaženka

Spřažené průřezy

-

vytvořit průřezy se všemi jejich dílčími průřezy a variantami

Model podélného směru

-

rozdělit osy systému ve všech fixních bodech: bodová uložení, pomocné stojky, oblasti s trhlinami, úseky betonáže; tj. osy systému rozdělit na jednotlivé segmenty

Příprava průběhů průřezů

-

u proměnných, konstantních nebo skokově se měnících průbězích průřezů může být každému segmentu nosníku přiřazen na začátku a konci různý průřez, tedy 2 průřezy na segment nosníku. Osy systému je třeba nadělit tak, aby mohly být na požadovaných místech přiřazeny požadované průřezy

Spřažené nosníky

-

vytvořit nosník na celou osu systému – nezávisle na stavebních stavech

-

použít lineární konečné prvky

-

materiál: konstrukční ocel, teplotní koeficient = 1,0e-005, v oblasti ložisek teplotní koeficient = 1,2e-005

-

průřez: konstantní spřažený průřez s variantou ocelový nosník a oblastí průřezu koncové pole (< 3 polích) resp. vnitřní pole (> 3 polích)

-

subsystém: přebírá se ze subsystému liniových segmentů os, resp. možno vytvořit vlastní

-

zvolit střední velikost prvku (> 2 m), u velkých systémů (>> 2m)

-

přiřadit varianty průřezů

-

zkontrolovat spolupůsobící šířky desky

-

ortotropní vozovka ze skořepinových prvků pro příčný roznos zatížení

-

zohlednit rozdílné tuhosti v příčném směru plochami s odpovídající tloušťkou

-

faktor redukce modulu pružnosti pro příčný směr cca 0,001

-

rozteč prvků v příčném směru v souladu s průběhem tuhosti

-

rozteč prvků v podélném směru v souladu se střední délkou nosníkových prvků

-

u nosníků s náběhy musí být na každý segment nosníku definována jedna plocha vozovky v podélném směru

-

plochy vozovky vytvářet ve vlastních subsystémech v závislosti na úsecích betonáže

-

nastavit proměnný průběh průřezů na nosnících

-

přiřadit počáteční a koncové průřezy segmentům nosníků

-

vytvořit stavební stav

-

upravit ložiska

-

upravit varianty průřezů, tj. všechny stavební stavy s úseky betonáže a krátkodobými zatíženími mají varianty průřezů N0

-

vytvořit další stavební stav …

-

existuje pouze jediný stavební stav s variantami průřezů NP

Varianty průřezů Model příčného směru

Náběhy Stavební stavy – primární




pracovní krok Dlouhodobá zatížení

strana 128 Schematický postup při tvorbě výpočetních modelů

poznámka -

vlastní tíha je generována přes průřezy a gama, lze však i přímo zadat

-

pokud jsou generována zatížení z úseků betonáže přes hodnoty průřezů, pak je třeba použít materiál „čerstvý beton“

-

veškerá zatížení před stavebním stavem NP jsou zatížení stavebních stavů a musí proto mít atribut vlastní tíha (stavební stav)

-

ve stavebním stavu NP se aktivují dodatečná zatížení a poklesy podpor

Krátkodobá zatížení

-

krátkodobá (proměnná) zatížení se definují po stavebním stavu NP

Výpočet FEM

-

výpočet FEM s kombinacemi zadaných vnějších zatížení

-

kontrola zatížení a podmínek rovnováhy

-

stavební stavy pro sekundární zatížení se vytvářejí jednorázově při provedení funkce navigátoru „kombinace“

-

po provedení kombinací musí být v sekundárních stavebních stavech upraveny varianty průřezů

-

generovat sekundární zatížení

-

výpočet FEM pro sekundární zatížení

Vyhodnocení

-

vyhodnocení výsledků FEM a kombinací

Návrhy spřažené konstrukce

-

zvolit dílec pro návrhy

-

provedou se návrhy dle EN 1994-2

-

optimalizace využití materiálu průřezů

-

vyhodnocení výsledků návrhů

-

tisk průřezových charakteristik

-

tisk deformací

Výpočet FEM

-

pokud došlo ke změnám průřezů nebo dílčích průřezů, pak musí být opět proveden výpočet FEM, kombinace a následně zopakováno posouzení

Vyhodnocení

-

grafické vyhodnocení výsledků návrhů na statickém systému

Návrhy ostatních ŽB dílců

-

na MSÚ, MSP a MS únavy dle EN 1992-2

Stavební stavy – sekundární

Sekundární efekty



RIBTEC. PONTI stahlverbund. Uživatelská příručka úvodní příklad

Recommend Documents