Manuál TIMBER Pro

Komentáře

Transkript

Manuál TIMBER Pro
Vydání
duben 2010
Přídavný modul
TIMBER Pro
Posouzení dřevěných prutů
podle ČSN 73 1702
Popis
programu
Všechna práva včetně práv k překladu vyhrazena.
Bez výslovného souhlasu společnosti Ing. Software Dlubal s.r.o. není povoleno tento popis programu ani jeho jednotlivé části jakýmkoli způsobem dále šířit.
© Ing. Software Dlubal s.r.o.
Anglická 28
Tel.:
Fax:
Email:
Web:
120 00 Praha 2
+420 222 518 568
+420 222 519 218
[email protected]
www.dlubal.cz
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
Obsah
Obsah
Strana
Obsah
Strana
1.
Úvod
4
4.8
Výkaz materiálu po prutech
36
1.1
Přídavný modul TIMBER Pro
4
4.9
Výkaz materiálu po sadách prutů
37
1.2
Tým pro vývoj modulu TIMBER Pro
5
5.
Vyhodnocení výsledků
38
1.3
Poznámka k příručce
5
5.1
Výsledky na modelu v RSTABu
39
1.4
Spuštění modulu TIMBER Pro
6
5.2
Průběhy výsledků
42
2.
Vstupní data
8
5.3
Filtrování výsledků
43
2.1
Základní údaje
8
6.
Výstup
45
2.1.1
Záložka Mezní stav únosnosti
8
6.1
Výstupní protokol
45
2.1.2
Záložka Mezní stav použitelnosti
11
6.2
Tisk zobrazení z modulu TIMBER Pro
45
2.1.3
Záložka Požární odolnost
12
6.2.1
Výsledky na modelu v RSTABu
45
2.2
Materiály
13
7.
Obecné funkce
47
2.3
Průřezy
16
7.1
2.4
Doba trvání zatížení a třída provozu
19
Návrhové případy v modulu TIMBER
Pro
47
2.5
Vzpěrné délky - pruty
21
7.2
Optimalizace průřezu
49
2.6
Vzpěrné délky - sady prutů
23
7.3
Jednotky a desetinná místa
51
2.7
Pruty s náběhem
24
7.4
Export výsledků
51
2.8
Údaje pro posouzení použitelnosti
24
8.
Příklad
53
2.9
Údaje pro posouzení požární
odolnosti
8.1
Posouzení dřevěného sloupu
53
25
8.2
Konstrukce a zatížení
53
3.
Výpočet
26
8.3
Zadání konstrukce
54
3.1
Detailní nastavení
26
8.4
Zadání zatížení
57
3.2
Spuštění výpočtu
28
8.5
Návrhová zatížení
59
4.
Výsledky
29
8.6
Výpočet v RSTABu
59
4.1
Posouzení po zatěžovacích stavech
29
8.7
Posouzení v modulu TIMBER Pro
60
4.2
Posouzení po průřezech
31
8.7.1
4.3
Posouzení po sadách prutů
32
Posouzení podle DIN 1052:2004-08
(ČSN 73 1702)
60
4.4
Posouzení po prutech
33
8.7.2
Posouzení použitelnosti
66
4.5
Posouzení po místech x
34
A
Literatura
71
4.6
Rozhodující vnitřní síly po prutech
34
B
Index
72
4.7
Rozhodující vnitřní síly po sadách
prutů
35
Program TIMBER Pro © 2008 Ing. Software Dlubal
3
1 Úvod
1.
Úvod
1.1
Přídavný modul TIMBER Pro
Modul TIMBER Pro neběží jako samostatný program, ale je pevně integrován do uživatelského prostředí programu RSTAB. Specifické vstupní údaje o konstrukci i vnitřní síly z hlavního programu RSTAB má tento přídavný modul automaticky k dispozici. A naopak výsledky
spočítané v modulu TIMBER Pro lze graficky zobrazit a vyhodnotit v pracovním okně RSTABu
a lze je i zařadit do souhrnného výstupního protokolu.
V modulu TIMBER Pro se provádějí posouzení napětí podle nové koncepce se zohledněním
dílčích součinitelů spolehlivosti γM, kdy se spočítají návrhová napětí a následně se porovnají s
dovoleným namáháním materiálu. Program se přitom opírá o rozsáhlou databázi průřezů a
rozšiřitelnou knihovnu materiálů s normovými hodnotami pevnosti. Na každém profilu prutu jsou definovány napěťové body, z nichž se vychází při analýze napětí i grafickém vyhodnocení výsledků.
Při analýze napětí se počítají také maximální napětí sad prutů a určují se rozhodující vnitřní
síly u každého prutu. Modul TIMBER Pro rovněž nabízí automatickou optimalizaci průřezů a
možnost exportovat upravené profily do RSTABu.
Kromě posouzení napětí se v modulu TIMBER Pro provádí také posouzení stability prutů metodou náhradního prutu nebo podle teorie druhého řádu. Při posouzení metodou náhradního prutu se zohledňuje osový tlak ve směru vláken, ohyb bez tlakové síly, ohyb a tlak,
smyk od posouvající síly a také ohyb a tah. Dále se v modulu TIMBER Pro posuzuje použitelnost a požární odolnost.
Samostatné návrhové případy v modulu TIMBER Pro umožňují flexibilně posuzovat napětí a
jednotlivé stabilitní případy. Posouzení je doplněno výkazem materiálu s údaji o jeho množství a hmotnosti.
Aktuální TIMBER Pro přináší následující novinky:
• Zobrazení maximálního využití v tabulce průřezů, na jehož základě lze rozhodnout o
optimalizaci průřezu.
• Propojení tabulek v modulu TIMBER Pro s pracovním oknem RSTABu. Objekty aktuálně zpracovávané v tabulkách se vyberou na pozadí v grafickém okně.
• Možnost změnit náhled modelu v RSTABu v pracovním okně na pozadí.
• Tabulky výsledků s barevným pozadím podle referenční stupnice.
• Stručná informace o vyhovujícím, příp. nevyhovujícím posouzení napětí.
• Znázornění výsledných průběhů napětí a jejich využití.
• Možnost nastavit filtry pro zobrazení napětí v grafickém okně RSTABu.
• Zobrazení napětí a využití napětí v renderovaném modelu.
• Přímý export dat do MS Excelu.
Přejeme Vám mnoho zábavy a úspěchů při práci s naším modulem TIMBER Pro.
Vaše společnost ING. SOFTWARE DLUBAL S.R.O.
4
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
1 Úvod
1.2
Tým pro vývoj modulu TIMBER Pro
Na vývoji modulu TIMBER Pro se podíleli:
Koordinátoři programu
Dipl.-Ing. Georg Dlubal
Dipl.-Ing. (FH) René Flori
Ing. Jiří Hanzálek
Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn
Programátoři
Ing. Zdeněk Kosáček
Dipl.-Ing. Georg Dlubal
Ing. Roman Svoboda
David Schweiner
Design programu, dialogů a ikon
Dipl.-Ing. Georg Dlubal
MgA. Robert Kolouch
Ing. Jan Miléř
Testování programu
Dipl.-Ing. (FH) René Flori
Ing. Jiří Hanzálek
Zdeněk Kodera
Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn
Ing. Daniel Veselovský
Michal Zákoucký
Manuály, dokumentace a překlady
Dipl.-Ing. (FH) René Flori
Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn
Dipl.-Ing. (FH) Robert Vogl
Mgr. Petra Pokorná
Ing. Petr Míchal
Mgr. Michaela Kryšková
Technická podpora a konečná kontrola
Dipl.-Ing. (FH) André Bergholz
Dipl.-Ing. Rafael Ceglarek
Dipl.-Ing. (FH) Matthias Entenmann
Dipl.-Ing. Frank Faulstich
Dipl.-Ing. (FH) René Flori
Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn
1.3
Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier
Dipl.-Ing. David Röseler
Dipl.-Ing. (FH) Walter Rustler
M.Sc. Dipl.-Ing.(FH) Frank Sonntag
Dipl.-Ing. (FH) Christian Stautner
Dipl.-Ing. (FH) Robert Vogl
Poznámka k příručce
Tematické oblasti jako instalace, uživatelské prostředí, vyhodnocení výsledků a výstup jsou
podrobně popsány v manuálu k hlavnímu programu RSTAB, a proto je v této příručce ponecháme stranou. Pozornost naopak soustředíme na zvláštnosti, které přináší práce s tímto
přídavným modulem.
Při popisu modulu TIMBER Pro vycházíme z pořadí a struktury tabulek se vstupními a výstupními daty. V textu uvádíme popisované ikony (tlačítka) v hranatých závorkách, např.
[Detaily]. Tlačítka jsou zároveň zobrazena na levém okraji. Názvy dialogů, tabulek a jednotlivých menu jsou pak v textu vyznačeny kurzivou, aby bylo snadné vyhledat je v programu.
Do této příručky zařazujeme také index pro rychlé vyhledání určitých termínů. Pokud však
ani tak nenaleznete to, co potřebujete, pak se Vám na našich webových stránkách
www.dlubal.cz nabízí vyhledávač, pomocí kterého můžete dle zadaných kritérií listovat v
rozsáhlém seznamu Otázky a odpovědi.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
5
1 Úvod
1.4
Spuštění modulu TIMBER Pro
Přídavný modul TIMBER Pro lze v RSTABu spustit několika způsoby.
Hlavní nabídka
Modul TIMBER Pro můžeme vyvolat příkazem z hlavní nabídky programu RSTAB
Přídavné moduly → Dřevěné konstrukce → TIMBER Pro.
Obr. 1.1: Hlavní nabídka: Přídavné moduly → Dřevěné konstrukce → TIMBER Pro
Navigátor
TIMBER Pro lze dále vyvolat z navigátoru Data kliknutím na položku
Přídavné moduly → TIMBER Pro.
Obr. 1.2: Navigátor Data: Přídavné moduly → TIMBER Pro
6
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
1 Úvod
Panel
Pokud jsou v určité úloze v RSTABu již k dispozici výsledky z modulu TIMBER Pro, pak lze
daný případ z tohoto modulu nastavit v seznamu zatěžovacích stavů. Pomocí tlačítka [Zapnout/vypnout výsledky] se v grafickém okně zobrazí napětí nebo využití napětí.
V panelu se nyní zobrazí tlačítko [TIMBER Pro], kterým lze modul TIMBER Pro spustit.
Obr. 1.3: Tlačítko [TIMBER Pro] v panelu
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
7
2 Vstupní data
2.
Vstupní data
Údaje pro definování návrhových případů se zadávají v tabulkách. Pro pruty a sady prutů se
nabízí také funkce [Vybrat] ke grafickému výběru.
Po spuštění modulu TIMBER Pro se zobrazí nové okno, v jehož levé části vidíme navigátor
pro přístup ke všem stávajícím tabulkám. Nad navigátorem se nachází rozbalovací seznam
všech případně již zadaných návrhových případů (viz kapitola 7.1, strana 47).
Pokud modul TIMBER Pro spouštíme v dané úloze v RSTABu poprvé, pak se automaticky načtou následující důležité údaje:
•
•
•
•
•
Pruty a sady prutů
Zatěžovací stavy, skupiny a kombinace ZS a také superkombinace
Materiály
Průřezy
Vnitřní síly (na pozadí – pokud byly vypočítány)
Mezi tabulkami můžeme přepínat buď klikáním na jednotlivé položky v navigátoru modulu
TIMBER Pro nebo pomocí vlevo znázorněných tlačítek. Funkční klávesy [F2] a [F3] slouží také
k listování v tabulkách, a to buď dopředu, nebo zpět.
Tlačítkem [OK] uložíme zadané údaje a modul TIMBER Pro zavřeme, zatímco tlačítkem
[Storno] modul ukončíme bez uložení dat.
2.1
Základní údaje
V dialogu 1.1 Základní údaje se vybírají pruty a zatížení k posouzení. Uživatel má možnost
pro posouzení únosnosti, použitelnosti a požární odolnosti stanovit určité zatěžovací stavy,
skupiny ZS a některé kombinace ZS v jednotlivých záložkách.
2.1.1
Záložka Mezní stav únosnosti
Obr. 2.1: Dialog 1.1 Základní údaje – Mezní stav únosnosti
8
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
Posoudit
K posouzení lze vybírat jak pruty, tak sady prutů. Pokud mají být posouzeny pouze určité
objekty, je třeba deaktivovat zaškrtávací políčko Všechny. Tím se zpřístupní políčka, do nichž
lze zadávat čísla příslušných prutů nebo sad prutů. Pomocí tlačítka [Vybrat] lze objekty zvolit i graficky v pracovním okně RSTABu. Seznam již přednastavených čísel prutů lze rychle
vybrat dvojím kliknutím a přepsat ručně.
Pokud jsme v RSTABu dosud nedefinovali žádné sady prutů, lze je zadat i přímo v modulu
TIMBER Pro pomocí tlačítka [Vytvořit novou sadu prutů]. Zobrazí se dialog pro vytvoření nové sady prutů, který známe již z RSTABu, a v něm zadáme potřebné údaje.
Výhoda posouzení sady prutů spočívá v tom, že se posuzují vybrané pruty a určují celkové
maximální hodnoty napětí a využití všech obsažených prutů. V takovém případě se v modulu zobrazí i výsledné tabulky 2.2 Napětí po sadách prutů a 3.3 Výkaz materiálu po sadách
prutů.
Existující zatěžovací stavy / Skupiny a kombinace ZS
V těchto dvou sekcích se vypíšou všechny zatěžovací stavy, skupiny, kombinace ZS a superkombinace vytvořené v RSTABu, které lze posoudit. Pomocí tlačítka [] lze vybrané zatěžovací stavy nebo kombinace zařadit do seznamu vpravo Posoudit. Jednotlivé položky lze vybrat i dvojím kliknutím. Tlačítkem [] převedeme do seznamu vpravo všechny položky najednou.
Pokud je u zatěžovacích stavů uvedena hvězdička (*), jak například vidíme na obr. 2.1 u
kombinace zatěžovacích stavů KZS1, nelze je posoudit. V takovém případě jim totiž nebyla
přiřazena žádná zatížení, kombinace není stálého typu nebo obsahují výlučně imperfekce.
Pokud chceme posoudit kombinaci ZS, musíme v RSTABu při její tvorbě nastavit kritérium
všech ZS jako Stálé. Chceme-li zachovat proměnnost zatížení, k tvorbě kombinace musíme
použít volbu Kombinace ZS, Stálá superpozice v modulu COMBI, jak bude popsáno dále.
Obr. 2.2: Pro RF-TIMBER Pro musí být nová kombinace ZS v RFEMu typu Stálá
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
9
2 Vstupní data
Několik zatěžovacích stavů najednou lze vybrat a převést i pomocí klávesy [Ctrl], funkce pro
několikanásobný výběr, kterou známe z Microsoft Office.
Posoudit
V pravém sloupci jsou uvedena zatížení, která jsme vybrali k posouzení. Tlačítkem [] můžeme vybrané zatěžovací stavy nebo kombinace ze seznamu opět odstranit. I zde lze výběr
položek provést dvojím kliknutím. Tlačítkem [] smažeme celý seznam.
Komentář
Toto vstupní pole se nachází ve spodní části záložky a uživatel v něm může uvést vysvětlující
poznámku k aktuálnímu případu v modulu TIMBER Pro.
10
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
2.1.2
Záložka Mezní stav použitelnosti
Obr. 2.3: Dialog 1.1 Základní údaje - Mezní stav použitelnosti
Existující zatěžovací stavy / Skupiny a kombinace ZS
V těchto dvou sekcích se vypíšou všechny vytvořené zatěžovací stavy, skupiny a kombinace
ZS.
Posoudit
Zařazování zatěžovacích stavů a skupin a kombinací ZS do seznamu k posouzení nebo jejich
odstraňování z tohoto seznamu se provádí tak, jak bylo popsáno v předchozí kapitole 2.1.1.
Návrhová situace podle
V této sekci může uživatel přiřadit jednotlivým zatěžovacím stavům, skupinám i kombinacím
ZS různé mezní hodnoty pro průhyb. Kliknutím na [modrý háček] se předem označené položce v tabulce Posoudit přiřadí příslušná mezní hodnota. Mezní hodnoty jsou definovány v
rovnicích (40), (41) a (42) v normě ČSN 73 1702 (srov. k tomu také nastavení v dialogu Detaily v kapitole 3.1 na straně 26).
O rozhodujících vztažných délkách pro posouzení použitelnosti se zmíníme v kapitole 2.8.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
11
2 Vstupní data
2.1.3
Záložka Požární odolnost
Obr. 2.4: Dialog 1.1 Základní údaje – Požární odolnost
Existující zatěžovací stavy / Skupiny a kombinace ZS
V těchto dvou sekcích se znovu zobrazí seznam všech definovaných zatěžovacích stavů a
skupin a kombinací ZS. Pro posouzení požární odolnosti tak musí být již v RSTABu vytvořena
např. příslušná kombinace ZS.
Posoudit
Zařazování zatěžovacích stavů a skupin a kombinací ZS do seznamu k posouzení nebo jejich
odstraňování z tohoto seznamu se provádí tak, jak bylo popsáno v kapitole 2.1.1.
Podrobně se o vstupních údajích pro posouzení požární odolnosti zmíníme v kapitole 2.9.
12
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
2.2
Materiály
Tato tabulka je rozdělena do dvou částí. V horní sekci je uveden seznam materiálů, které
mají být posouzeny. V sekci Materiálové charakteristiky se zobrazí hodnoty aktuálního materiálu, tzn. materiálu, jehož řádek jsme vybrali v horní sekci.
Hodnoty materiálu, které jsou nezbytné pro výpočet vnitřních sil v RSTABu, a také možnost
zadání uživatelsky definovaného materiálu jsou podrobně popsány v manuálu k programu
RSTAB v kapitole 5.2. Materiálové charakteristiky, které jsou důležité pro posouzení, se
ukládají do globální databáze materiálů a jsou automaticky přednastaveny. O jednotlivých
materiálových charakteristikách se zmíníme níže.
Jednotky a desetinná místa materiálových hodnot a napětí lze měnit příkazem z hlavní nabídky Nastavení → Jednotky a desetinná místa….
Obr. 2.5: Dialog 1.2 Materiály
Označení materiálu
Přednastaveny jsou materiály definované v RSTABu. Pokud se uvedené Označení materiálu
shoduje s některou položkou v databázi materiálů, načte TIMBER Pro materiálové hodnoty
nezbytné pro posouzení.
Materiál lze vybrat ze seznamu: kurzor umístíme do sloupce A a klikneme na tlačítko []
nebo stiskneme klávesu [F7]. Otevře se seznam, který vidíme na levém okraji. Jakmile vybereme požadovaný materiál, převezmou se důležité hodnoty do ostatních polí v daném řádku.
Tento seznam obsahuje pouze dřevěné materiály. Pokud máme v této sekci materiál, u kterého nebyla definována mezní napětí (např. ocel), pak se položky v daném řádku zvýrazní
červeně. Z rozbalovacího seznamu pak můžeme vybrat definovaný materiál.
Převzetí materiálů z databáze popisujeme níže.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
13
2 Vstupní data
Součinitel spolehlivosti γM
Tato hodnota udává součinitel spolehlivosti pro výpočet návrhových hodnot pevnosti materiálu. Součinitelem γM se redukuje charakteristická pevnost v ohybu fm,k , v tahu rovnoběžně s
vlákny ft,0,k , v tahu kolmo k vláknům ft,90,k , v tlaku rovnoběžně s vlákny fc,0,k , v tlaku kolmo
k vláknům fc,90,k a také ve smyku a v kroucení fv,k podle rovnice 2.1.
Součinitel γM je třeba zohlednit při posouzení únosnosti, srov. ČSN 73 1702, rovnice (3) a
(4).
Xd =
k mod ⋅ X k
γM
Rovnice 2.1
Charakteristické hodnoty pevnosti
V případě materiálů uložených v databázi materiálů se charakteristické hodnoty pevnosti
načítají automaticky a v tabulce je nelze měnit.
Pokud chceme mezní napětí upravit, lze buď pomocí tlačítka [Databáze materiálů...] změnit
vlastnosti materiálu, příp. do databáze zadat nový materiál s požadovanými parametry (viz
odstavec Databáze materiálů níže nebo kapitolu 5.2 v manuálu k hlavnímu programu
RSTAB).
Charakteristická pevnost fm,k
Tato hodnota udává průměrné dovolené namáhání ohybem.
Charakteristická pevnost ft,0,k
Tato hodnota udává dovolené namáhání tahem rovnoběžně s vlákny.
Charakteristická pevnost ft,90,k
Tato hodnota udává dovolené namáhání tahem kolmo k vláknům.
Charakteristická pevnost fc,0,k
Tato hodnota udává dovolené namáhání tlakem rovnoběžně s vlákny.
Charakteristická pevnost fc,90,k
Tato hodnota udává dovolené namáhání tlakem kolmo k vláknům.
Charakteristická pevnost fv,k
Tato hodnota udává dovolené namáhání smykem a kroucením.
Databáze materiálů
V databázi je uloženo značné množství materiálů. Databázi otevřeme příkazem
Upravit → Databáze materiálů…
nebo kliknutím na vlevo znázorněné tlačítko.
14
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
Obr. 2.6: Dialog Databáze materiálů
V sekci je přednastavena kategorie materiálu Dřevo. V seznamu Převzít materiál, který se
nachází vpravo, lze vybrat určitý materiál a ve spodní části dialogu překontrolovat jeho charakteristické hodnoty. Po kliknutí na tlačítko [OK] nebo stisknutím klávesy [↵] se materiál
převezme do tabulky 1.2 modulu TIMBER Pro.
V kapitole 5.2 v manuálu k programu RSTAB je podrobně popsáno, jak lze materiály filtrovat, přidávat do databáze nebo nově třídit.
V případě potřeby lze v následujícím kroku pevnosti materiálu převzít také do programu
RSTAB. Postupovat přitom můžeme tak, že v nabídce Upravit vybereme příkaz Exportovat
materiál do RSTABu. Pro aktualizaci upravených materiálů v RSTABu lze použít také místní
nabídku dialogu 1.2.
Pokud jsme k posouzení vybrali prut nebo sadu prutů, jejichž materiál nepatří do kategorie
„Dřevo“ a neodpovídá vybrané normě, zobrazí se při spuštění posouzení chybové hlášení.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
15
2 Vstupní data
2.3
Průřezy
V této tabulce se pracuje s průřezy, které přicházejí v úvahu pro posouzení. Dále tu lze stanovit parametry pro případnou optimalizaci.
Obr. 2.7: Dialog 1.3 Průřezy
Označení průřezu
Při otevření tabulky jsou již přednastaveny průřezy použité v RSTABu i s přiřazenými čísly
materiálů.
Zadané průřezy lze pro posouzení kdykoli změnit. Označení upraveného průřezu se v tomto
sloupci zvýrazní modře.
Pokud chceme určitý profil upravit, uvedeme nové označení průřezu do příslušného řádku
nebo vybereme nový profil z databáze. Databázi otevřeme kliknutím na tlačítko [Převzít průřez z databáze…] nebo umístíme kurzor do požadovaného řádku a klikneme na tlačítko […]
nebo stiskneme klávesu [F7]. Otevře se nám tak databáze průřezů, kterou již známe z RSTABu.
16
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
Obr. 2.8: Databáze průřezů
Výběr průřezů z databáze je podrobně popsán v kapitole 5.3 v manuálu k programu RSTAB.
V modulu TIMBER Pro se výběr omezuje na určité řady průřezů z kategorie Masivní průřezy.
Jiné tvary průřezu tu sice také můžeme zvolit, při jejich posouzení se ovšem zobrazí chybové
hlášení.
Pokud se průřezy v modulu TIMBER Pro a RSTABu různí, zobrazí se v grafickém okně vpravo
vedle tabulky oba profily. Při posouzení se pak použijí pro profil zvolený v modulu TIMBER
Pro vnitřní síly z RSTABu.
Max. využití
Na základě tohoto sloupce lze rozhodnout o optimalizaci. Sloupec se zobrazí, pokud již bylo
provedeno alespoň jedno posouzení. Z údajů v tomto sloupci a barevných referenčních pruhů je zřejmé, které průřezy jsou téměř nevyužity, a tudíž předimenzovány, a naopak které
jsou silně namáhány, a tudíž poddimenzovány.
Optimalizovat
Každý profil může být optimalizován. Při optimalizaci se na základě vnitřních sil z RSTABu
spočítá v rámci dané řady průřezů profil, který se nejvíce blíží maximálnímu využití 1,00.
Podrobnější informace k optimalizaci průřezů najdeme v kapitole 7.2 na straně 49.
Pokud u průřezu zaškrtneme políčko pro optimalizaci poprvé, otevře se okno s parametry
optimalizace.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
17
2 Vstupní data
Obr. 2.9: Parametry optimalizace
V tomto dialogu můžeme definovat rozměry průřezu, které se mají zohlednit při optimalizaci, a zadat mezní hodnoty a velikost přírůstku.
Poznámka
V tomto sloupci jsou uvedeny odkazy na poznámky pod čarou, které najdeme pod seznamem průřezů.
Grafické zobrazení průřezu
V pravé části dialogu 1.3 se zobrazí grafické znázornění aktuálně vybraného průřezu. Tlačítka pod obrázkem mají následující funkce:
Tlačítko
Funkce
Zobrazení průřezových charakteristik
Zobrazení okótování průřezu
Zobrazení hlavních os průřezu
Zobrazení celého obrázku
Tabulka 2.1: Tlačítka v grafickém zobrazení průřezu
18
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
2.4
Doba trvání zatížení a třída provozu
Po zadání údajů v dialogu 1.4 stanovíme dobu trvání jednotlivých zatížení. Dále můžeme
konstrukci přiřadit různé třídy provozu. Při posouzení se tak zohlední klimatické podmínky.
Obr. 2.10: Dialog 1.4 Doba trvání zatížení a třída provozu
Typ zatěžovacího stavu
V tomto sloupci se zobrazí klasifikace zatěžovacích stavů v závislosti na jejich definici v
RSTABu. Na základě tohoto údaje se v programu přednastaví zadání v následujícím sloupci.
Třída trvání zatížení
Pro posuzování v mezních stavech únosnosti a použitelnosti lze zatěžovací stavy a skupiny a
kombinace ZS zařadit do různých tříd trvání zatížení. Zařazení zatížení do různých tříd se řídí
normou ČSN 73 1702, tab. 4.
Program vypočítá na základě třídy trvání zatížení příslušný modifikační součinitel kmod vždy
podle rozhodujícího zatížení. Tento součinitel se zohlední také při výpočtu pevnosti materiálu. U zatěžovacích stavů lze třídu trvání zatížení dodatečně upravovat pomocí rozbalovacího
seznamu. Klasifikace skupin a kombinací zatěžovacích stavů se automaticky řídí rozhodujícím zatížením.
Součinitel kmod
Tímto modifikačním součinitelem se zohledňuje vliv třídy provozu a doby trvání zatížení na
pevnostní vlastnosti, srov. ČSN 73 1702, kapitola 7.1.1 (1).
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
19
2 Vstupní data
Třída provozu TP
V této sekci má uživatel možnost zařadit celou konstrukci do jedné ze tříd provozu. Pokud
mají být pruty nebo sady prutů zařazeny do různých tříd provozu, zaškrtneme políčko Rozdílně…. Pomocí tlačítka [Upravit] pak otevřeme následující dialog.
Obr. 2.11: Dialog Přiřadit pruty/sady prutů jednotlivým třídám provozu
V tomto dialogu můžeme pomocí jednotlivých tlačítek zařadit pruty, resp. sady prutů individuálně do různých tříd provozu. Tlačítka mají následující funkce:
Tlačítko
Funkce
Grafické vybrání prutů/sad prutů pro jejich zařazení do dané třídy provozu.
Zařazení všech prutů do dané třídy provozu.
Zařazení všech dosud nepřiřazených prutů do dané třídy provozu.
Tabulka 2.2: Tlačítka v dialogu Přiřadit pruty/sady prutů jednotlivým třídám provozu
20
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
2.5
Vzpěrné délky - pruty
Pro přehlednost je dialog 1.5 rozdělen do dvou částí. V horní části se nachází tabulka se
souhrnnými údaji o délce, součiniteli vzpěrné délky β a délce náhradního prutu lef posuzovaných prutů. Ve spodní části dialogu si pak můžeme prohlédnout podrobné údaje o prutu,
který jsme vybrali v horní tabulce.
Obr. 2.12: Dialog 1.5: Vzpěrné délky -pruty
Součinitele vzpěrné délky lze upravovat ve spodní části dialogu v detailním nastavení i v
horním souhrnném přehledu. Údaje v druhé části dialogu se pak automaticky aktualizují.
Vzpěrnou délku prutu můžeme určit i graficky pomocí funkce [Vybrat].
Stromová struktura v dolní části dialogu Nastavení pro prut obsahuje následující parametry:
•
•
•
•
Průřez
Údaj o definici prutu (Vzpěr možný, srov. sloupec A)
Vzpěr okolo osy y (Vzpěrné délky, srov. sloupce C až E)
Vzpěr okolo osy z (Vzpěrné délky, srov. sloupce F až H)
•
Klopení (Vzpěrné délky, srov. sloupce I až K)
Uživatel má zde možnost změnit průřez. Upravit lze také součinitel vzpěrné délky βef pro
příslušný směr a uvést, zda se má posouzení na vzpěr vůbec provádět. V případě, že se
změní součinitel vzpěrné délky, délka náhradního prutu se automaticky upraví. Dále se analyzují posuzované pruty a v případě, že mohou přenášet tlakové síly, se označí jako tlačené
pruty (zaškrtávací políčko Vzpěr možný).
Vzpěr možný
Při posouzení metodou náhradního prutu podle normy ČSN 73 1702 je nezbytné, aby prut
mohl přenášet tlakové síly. Pruty, které tlakové síly nemohou přenášet, protože například
patří k typu tažené pruty, pružná podloží nebo tuhá spojení, jsou již od počátku z posouzení vyloučeny.
Sloupec Vzpěr možný nabízí uživateli možnost dodatečně klasifikovat pruty jako tlačené nebo je případně z posouzení vyřadit. Zaškrtávací políčka ve sloupci A a také v Nastavení pro
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
21
2 Vstupní data
prut tak mají vliv i na to, zda budou u daného prutu přístupná vstupní políčka ke stanovení
parametrů vzpěrné délky.
Délka
Pro kontrolu se ve sloupci B zobrazí příslušné délky prutů. Hodnoty v tomto sloupci nelze
upravovat.
Vzpěr okolo osy y resp. osy z
Sloupce Vzpěr okolo osy y resp. osy z možný uvádějí, zda existuje pro daný prut nebezpečí
vybočení okolo osy y a/nebo z. Jedná se přitom o lokální osy prutu: osa y je „hlavní“ a osa z
„vedlejší“ osa prutu.
Polohu os prutu lze zkontrolovat v tabulce 1.3 Průřezy u zobrazení průřezu (viz obr. 2.7,
strana 16). Na pracovní ploše RSTABu, kterou můžeme kdykoli otevřít kliknutím na tlačítko
[Grafika], lze lokální osy prutu zobrazit z navigátoru Zobrazit.
Obr. 2.13: Zobrazení lokálních osových systémů prutu v navigátoru Zobrazit v RSTABu
Pokud existuje nebezpečí vybočení prutu okolo jedné nebo obou os, lze zadat přesné údaje
do vstupních polí ve sloupcích D a E resp. G a H nebo případně ve spodní sekci Nastavení
pro prut.
Pokud byl definován součinitel vzpěrné délky, stanoví se vzpěrná délka lef automaticky tak,
že se délka prutu L uvedená ve sloupci B vynásobí součinitelem vzpěrné délky βef.
Ve sloupcích E a H je ovšem také možné zadat délku náhradního prutu lef,y a lef,z ručně. Při
zadání se pak příslušné součinitele vzpěrné délky βef aktualizují.
Pomocí tlačítka [...] na konci vstupního pole lze také vybrat graficky dva uzly v pracovním
okně RSTABu; jejich vzdálenost pak definuje vzpěrnou délku.
Klopení
Délku náhradního prutu lef pro posouzení na klopení lze zadat buď přímo ručně, nebo lze
stanovit vzdálenost postranních podpor.
22
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
Níže pod stromovou strukturou se nachází zaškrtávací pole Vstupy přiřadit prutům č.. Pokud
toto pole zaškrtneme, budou následně zadané údaje platit pro vybrané, resp. pro všechny
pruty. Pruty lze přitom zvolit graficky pomocí funkce [Vybrat] nebo lze zadat ručně jejich čísla. Tato volba je užitečná, pokud chceme několika prutům přiřadit stejné okrajové podmínky. Je však třeba upozornit na to, že je nutné tuto funkci aktivovat před zadáním údajů. Pokud nejdříve definujeme údaje a až poté vybereme tuto volbu, data se prutům zpětně nepřiřadí.
V posledním sloupci Komentář může uživatel u každého prutu uvést vlastní poznámky,
např. blíže vysvětlit zvolené délky náhradního prutu.
2.6
Vzpěrné délky - sady prutů
Tento dialog je rozdělen do dvou částí. V horní části se nachází seznam posuzovaných sad
prutů s příslušnými parametry důležitými pro rovinný vzpěr a klopení. Jedná se o „hlavní parametry“, které jsou interaktivní s údaji v dolní části Nastavení pro sadu prutů č..
Obr. 2.14: Dialog 1.6 Vzpěrné délky – sady prutů
Parametry jsou podrobně vysvětleny v předchozí kapitole, v které popisujeme dialog 1.5
Vzpěrné délky - pruty. Tyto parametry se týkají okrajových podmínek aktuální sady prutů,
která se jako celek považuje za náhradní prut. V tomto dialogu se v detailním nastavení dále
zobrazí, jaké průřezy daná sada prutů obsahuje.
V posledním sloupci Komentář může uživatel u každé sady prutů uvést vlastní poznámky,
např. blíže vysvětlit zvolené vzpěrné délky.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
23
2 Vstupní data
2.7
Pruty s náběhem
Pokud konstrukce obsahuje pruty s náběhy, je dialog 1.7 aktivní. V dialogu se zobrazí seznam prutů s náběhy a zkontrolují se vymezující kritéria.
Obr. 2.15: Dialog 1.7 Pruty s náběhem
Úhel zářezu vláken α
Vypočítaný úhel zářezu vláken se zobrazí ve sloupci D. Rovnice používané při posouzení platí pouze pro úhel zářezu α ≤ 10 °.
Vlákna rovnoběžně s okrajem
Ve sloupci F se pomocí údaje o lokální ose prutu z stanoví, s jakým okrajem prutu je směr
vláken dřeva rovnoběžný (srov. obr. 2.13).
S vrcholem
Pokud je ve sloupci G zaškrtnuto políčko S vrcholem, pak se ve vrcholu provádí posouzení
na maximální napětí v tahu kolmo k vláknům a na smyk od posouvající síly podle podmínek
(85) a (88) normy ČSN 73 1702.
2.8
Údaje pro posouzení použitelnosti
Tento dialog obsahuje různé možnosti pro posouzení použitelnosti.
Ve sloupci A lze mezní stav použitelnosti vztáhnout na jednotlivé pruty nebo seznamy či sady prutů. Ve sloupci B můžeme určit pomocí funkce [Vybrat] příslušné pruty nebo sady prutů v grafickém okně. Vztažné délky se pak vyplní automaticky.
Ve sloupci E uvedeme rozhodující směr pro posouzení použitelnosti, ve sloupci F lze případně zohlednit nadvýšení wc.
24
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
2 Vstupní data
Pro správné stanovení mezních stavů použitelnosti je velmi důležitý typ nosníku. Lze ho zadat ve sloupci G.
Obr. 2.16: Dialog 1.8 Údaje pro posouzení použitelnosti
2.9
Údaje pro posouzení požární odolnosti
V tomto dialogu vybereme pruty relevantní pro posouzení požární odolnosti. Dále stanovíme, jaké strany prutu podléhají zuhelnatění. Tento údaj je důležitý pro správný výpočet ideálního zbytkového průřezu na základě údajů k požární odolnosti, které otevřeme pomocí
tlačítka [Detaily] (srov. kapitola 3.1).
Obr. 2.17: Dialog 1.9 Údaje pro posouzení požární odolnosti
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
25
3 Výpočet
3.
Výpočet
3.1
Detailní nastavení
Při jednotlivých posouzeních se vychází z vnitřních sil spočítaných v programu RSTAB. Před
spuštěním výpočtu pomocí tlačítka [Výpočet] bychom měli ještě zkontrolovat detailní nastavení. Příslušný dialog otevřeme z každého vstupního i výstupního dialogu kliknutím na tlačítko [Detaily…].
Obr. 3.1: Dialog Detaily
Zobrazit výsledkové tabulky
V této sekci může uživatel vybrat, které tabulky výsledků se mají zobrazit. Může také rozhodnout, zda se má zobrazit výkaz materiálu. Jednotlivé výsledné tabulky jsou popsány
v kapitole 4.
Zohlednění přípojů
Vzhledem k tomu, že v oblasti přípojů je průřez prutu často oslaben, nabízí program možnost snížit dovolená namáhání v zadané oblasti prutu. Pokud si uživatel přeje snížit dovolená namáhání obecně, může zde nastavit mezní hodnotu v procentech i pro prut mimo oblast přípoje.
Stabilitní analýza
V této sekci může uživatel zvolit mezi metodou náhradního prutu a posouzením podle teorie druhého řádu. V případě metody náhradního prutu se vnitřní síly spočítají podle teorie
26
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
3 Výpočet
prvního řádu. Pokud únosnost konstrukce v rozhodující míře ovlivňují její deformace, měl by
být zvolen výpočet podle teorie druhého řádu. Pak je třeba v RSTABu zadat imperfekce.
Mezní hodnoty a vztažení deformací
Nastavením mezních hodnot deformací může uživatel ovlivnit výsledky posouzení použitelnosti. Charakteristická návrhová situace je vhodná, pokud chceme zamezit narušení dělicích
stěn nebo instalací. Kvazistálá návrhová situace se také používá, pokud má být zajištěna
použitelnost a požadovaný vzhled konstrukce.
Pomocí přepínače Deformaci vztáhnout na může uživatel zvolit, zda se budou výsledky výpočtu deformace vztahovat na nedeformovaný systém nebo na pomyslnou spojovací linii
mezi počátkem a koncem prutu v deformované konstrukci čili na posunuté konce prutů,
resp. sad prutů.
Údaje k požární odolnosti
Posouzení požární odolnosti se provádí zjednodušenou metodou podle normy DIN 4102-22
na základě ideálního zbytkového průřezu. Parametry Rychlost odhořívání βn a Zvýšené odhořívání d0 jsou již přednastaveny pro tři typy materiálu: jehličnaté, lamelové a listnaté dřevo.
Uživatel zde může tyto hodnoty upravit.
Faktor kfi slouží k výpočtu 20% kvantilu pevnosti a tuhosti z 5% kvantilu. Je nastaven na
standardní hodnoty podle DIN 4102.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
27
3 Výpočet
3.2
Spuštění výpočtu
Po spuštění výpočtu nejdříve modul TIMBER Pro vyhledá výsledky vybraných zatěžovacích
stavů, skupin a kombinací zatěžovacích stavů a superkombinací. Pokud je nenajde, spustí se
nejdříve v RSTABu výpočet rozhodujících vnitřních sil. Vychází se přitom z výpočetních parametrů zadaných v RSTABu.
Pokud se mají průřezy optimalizovat (srov. kapitola 7.2, strana 49), spočítají se nejdříve potřebné profily a následně jejich napětí.
Výpočet výsledků modulu TIMBER Pro lze spustit také z uživatelského prostředí RSTABu. Seznam přídavných modulů se zobrazí u zatěžovacích stavů a skupin v dialogu Vybrat pro výpočet. Tento dialog otevřeme v RSTABu příkazem z hlavní nabídky
Výpočet → Vybrat pro výpočet… .
Obr. 3.2: Dialog Vybrat pro výpočet
Pokud v seznamu Dosud nevypočítané chybí návrhové případy z modulu TIMBER Pro, je třeba zaškrtnout políčko Zobrazit přídavné moduly.
Tlačítkem [] převedeme vybrané návrhové případy do seznamu vpravo. Výpočet pak spustíme pomocí tlačítka [Výpočet].
Výpočet určitého návrhového případu z modulu TIMBER Pro lze přímo spustit také z panelu
nástrojů. V seznamu nastavíme požadovaný návrhový případ a následně klikneme na tlačítko [Zapnout/vypnout výsledky].
Obr. 3.3: Přímý výpočet návrhového případu z modulu TIMBER Pro v hlavním programu RSTAB
28
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
4 Výsledky
4.
Výsledky
4.1
Posouzení po zatěžovacích stavech
Ihned po skončení výpočtu se zobrazí tabulka 2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech. V
horní části této tabulky výsledků se zobrazí souhrn posouzení jednotlivých zatěžovacích stavů a skupin a kombinací ZS. V dolní části tabulky se zobrazí podrobné informace o průřezových charakteristikách, návrhových vnitřních silách a o provedeném posouzení zatěžovacího
stavu právě vybraného v horní části tabulky.
Ve výsledných tabulkách 2.1 až 2.5 se zobrazí podrobný seznam posouzení podle daného
výběrového kritéria. Následující tabulky 3.1 a 3.2 obsahují rozhodující vnitřní síly. V posledních dvou tabulkách 4.1 a 4.2 se zobrazí výkaz materiálu pro pruty a sady prutů.
Tabulky výsledků jsou přístupné z navigátoru modulu TIMBER Pro. K pohybu mezi tabulkami
lze také použít vlevo znázorněná tlačítka nebo funkční klávesy [F2] a [F3].
Tlačítkem [OK] výsledky uložíme a zavřeme modul.
Obr. 4.1: Tabulka 2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech
Označení ZS, SZS resp. KZS
V tomto sloupci se pro informaci zobrazí označení zatěžovacích stavů či skupin, resp. kombinací ZS, které se pro příslušná posouzení ukázaly být rozhodující.
Prut č.
U každého posuzovaného zatěžovacího stavu, resp. skupiny nebo kombinace ZS se zobrazí
číslo prutu s největším využitím.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
29
4 Výsledky
Místo x
V tomto sloupci se vždy zobrazí místo x na prutu, v němž byla zjištěna maximální hodnota
napětí. V tabulce se výsledky zobrazují pro následující místa x na prutu:
• Počáteční a koncový uzel
• Vnitřní uzly podle zadaného dělení prutu
• Extrémní hodnoty vnitřních sil
Posouzení
Pro každý typ posouzení a pro každý zatěžovací stav, resp. skupinu nebo kombinaci ZS se v
tomto sloupci zobrazí výsledky posouzení podle normy ČSN 73 1702.
Posouzení podle vzorce
V tomto sloupci se zobrazí rovnice podle ČSN 73 1702, na jejichž základě posouzení proběhlo.
Návrh. sit.
V tomto sloupci je uvedena návrhová situace, která je pro posouzení relevantní. Zkratky
MSÚ a MSP znamenají „Mezní stav únosnosti“ a „Mezní stav použitelnosti“.
TTZ
V tomto sloupci jsou uvedeny různé třídy doby trvání zatížení podle tabulky 4 normy ČSN
73 1702.
Faktor kmod
V tomto sloupci se zobrazí modifikační součinitele, kterými se zohledňuje vliv třídy provozu
a doby trvání zatížení na pevnostní vlastnosti.
30
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
4 Výsledky
4.2
Posouzení po průřezech
Obr. 4.2: Tabulka 2.2 Posouzení po průřezech
V této tabulce se u všech posuzovaných prutů zobrazí maximální využití, která program
spočítal pro jednotlivé zatěžovací stavy a skupiny a kombinace ZS. Hodnoty jsou seřazeny
podle průřezů. V případě prutů s náběhy se v řádku vedle čísla průřezu zobrazí obě označení
průřezů.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
31
4 Výsledky
4.3
Posouzení po sadách prutů
Obr. 4.3: Tabulka 2.3 Posouzení po sadách prutů
Tato výstupní tabulka se zobrazí, pokud byla k posouzení vybrána alespoň jedna sada prutů.
Maximální využití jsou v seznamu seřazena podle sad prutů. Vždy se zobrazí číslo prutu, u
kterého bylo v dané sadě prutů zjištěno největší využití.
32
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
4 Výsledky
4.4
Posouzení po prutech
Obr. 4.4: Tabulka 2.4 Posouzení po prutech
V této výsledné tabulce se zobrazí maximální využití seřazená podle čísel prutů. Pro každý
prut se uvede místo x, v kterém byla zjištěna maximální hodnota.
Popis jednotlivých sloupců najdeme v kapitole 4.1 na straně 29 a dále.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
33
4 Výsledky
4.5
Posouzení po místech x
Obr. 4.5: Tabulka 2.5 Posouzení po místech x
Tato výstupní tabulka obsahuje seznam maximálních hodnot u každého prutu v následujících místech x podle dělení zadaného v RSTABu:
• Počáteční a koncový uzel
• Vnitřní uzly podle zadaného dělení prutu
• Dělicí body podle počtu dílů prutu, který jsme zadali pro zobrazení výsledků na prutu
v dialogu Parametry výpočtu v záložce Možnosti v RSTABu
• Extrémní hodnoty vnitřních sil
4.6
Rozhodující vnitřní síly po prutech
V této tabulce se pro každý prut zobrazí rozhodující vnitřní síly, které vedou k maximálnímu
využití.
Místo x
Pro každý prut se zobrazí místo x na prutu, v němž bylo zjištěno maximální využití.
ZS / SZS, KZS
V tomto sloupci se zobrazí číslo zatěžovacího stavu (popř. skupiny nebo kombinace zatěžovacích stavů), u kterého vnitřní síly na prutu mají nejnepříznivější účinek.
Síly / Momenty
Pro každý prut se zobrazí rozhodující osové a smykové síly a také krouticí a ohybové momenty.
34
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
4 Výsledky
Druh napětí
V tomto sloupci se zobrazí rovnice podle ČSN 73 1702, na jejichž základě posouzení proběhlo.
Obr. 4.6: Tabulka 3.1 Rozhodující vnitřní síly po prutech
4.7
Rozhodující vnitřní síly po sadách prutů
Obr. 4.7: Tabulka 3.2 Rozhodující vnitřní síly po sadách prutů
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
35
4 Výsledky
V této tabulce se pro každou sadu prutů zobrazí rozhodující vnitřní síly, které vedou k maximálnímu využití.
4.8
Výkaz materiálu po prutech
Obr. 4.8: Tabulka 4.1 Výkaz materiálu po prutech
Nakonec se zobrazí seznam všech profilů uvažovaných v daném návrhovém případu. Při
standardním nastavení bude seznam obsahovat jen posuzované pruty. Pokud chceme, aby
výkaz zahrnoval všechny pruty v konstrukci, lze upravit nastavení v dialogu Detaily (viz obr.
3.1, strana 26), který otevřeme pomocí stejnojmenného tlačítka.
Položka č.
Stejným prutům se automaticky přiřadí stejné číslo položky.
Průřez
V tomto sloupci se zobrazí označení průřezů.
Počet prutů
U každé položky se uvede počet stejných prutů.
Délka
V tomto sloupci se zobrazí délka jednotlivých prutů.
Celková délka
Údaj v tomto sloupci je součinem hodnot uvedených v obou předešlých sloupcích.
Povrch
V tomto sloupci je uvedena plocha ve vztahu k celkové délce příslušné položky. Tato plocha
se spočítá z plochy pláště daných průřezů, kterou lze zkontrolovat po kliknutí na tlačítko [Informace o průřezu...] v tabulkách 1.3 nebo také 2.1 až 2.5.
36
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
4 Výsledky
Objem
Objem položky se spočítá na základě plochy průřezu a celkové délky.
Měrná hmotnost
Měrná hmotnost průřezu představuje hmotnost na 1 m délky. V případě průřezů s náběhy
se měrná hmotnost spočítá jako průměr hodnot obou průřezů.
Hmotnost
Údaj v tomto sloupci se vypočítá jako součin hodnot ve sloupci C a G.
Celková hmotnost
V posledním sloupci v tabulce se zobrazí celková hmotnost dané položky.
Celkem
V řádku pod seznamem je uveden součet hodnot v jednotlivých sloupcích. V poli Celková
hmotnost vidíme celkové potřebné množství dřeva.
4.9
Výkaz materiálu po sadách prutů
Obr. 4.9: Tabulka 4.2 Výkaz materiálu po sadách prutů
Tato poslední tabulka v modulu TIMBER Pro je k dispozici pouze v případě, že k posouzení
byla vybrána alespoň jedna sada prutů. Výhodou výsledků pro jednotlivé sady prutů je zobrazení souhrnného výkazu materiálu pro celý stavební blok (např. pro příčel).
Jednotlivé sloupce tabulky jsou popsány v předchozí kapitole 4.8. U rozdílných průřezů v
sadě prutů jsou povrch, objem a měrná hmotnost zprůměrovány.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
37
5 Vyhodnocení výsledků
5.
Vyhodnocení výsledků
Jakmile se posouzení provede, může uživatel výsledky vyhodnotit. Velmi užitečná jsou přitom tlačítka vpravo pod tabulkou s výsledky posouzení.
Obr. 5.1: Tlačítka pro vyhodnocení výsledků
Tlačítka mají následující funkce:
Tlačítko
Název
Funkce
Posouzení mezního
stavu únosnosti
Slouží k zapnutí, popř. vypnutí výsledků posouzení
mezního stavu únosnosti.
Posouzení mezního
stavu použitelnosti
Slouží k zapnutí, popř. vypnutí výsledků posouzení
mezního stavu použitelnosti.
Posouzení požární
odolnosti
Slouží k zapnutí, popř. vypnutí výsledků posouzení
požární odolnosti.
Zobrazit barvy v tabulce
Slouží k zapnutí, popř. vypnutí barevného pozadí v
tabulkách výsledků podle referenční stupnice.
Zobrazit řádky s poměrem > 1
Pomocí tohoto tlačítka se zobrazí pouze řádky
s využitím větším než 1, kdy posouzení nevyhovuje.
Zobrazit grafy výsledků
aktuálního prutu
Slouží k otevření diagramu Průběhy výsledků na
prutu  kapitola 5.2, strana 42.
Skok do grafiky pro
změnu zobrazení
Umožňuje skok do pracovního okna RSTABu, kde
lze změnit nastavení zobrazení.
Vybrat prut v obrázku a
V okně v RSTABu lze kliknout na určitý prut, jehož
přejít na tento prut do
výsledné hodnoty se pak zobrazí v tabulce.
tabulky
Tabulka 5.1: Tlačítka v tabulkách výsledků 2.1 až 2.5
38
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
5 Vyhodnocení výsledků
5.1
Výsledky na modelu v RSTABu
Pro vyhodnocení výsledků posouzení lze využít i pracovní okno RSTABu. Mít na pozadí grafické zobrazení z RSTABu je užitečné, pokud chceme zkontrolovat polohu určitého prutu v
modelu: prut vybraný v tabulce výsledků v modulu TIMBER Pro se v grafice RSTABu na pozadí zvýrazní odlišnou barvou. Kromě toho se šipkou označí místo x na prutu, které je uvedeno jako rozhodující v aktuálně vybraném řádku v tabulce.
Obr. 5.2: Vyznačení prutu a aktuálního místa x v modelu v RSTABu
Pokud ani posunem pracovního okna RSTABu nezískáme požadovaný náhled, lze pomocí
tlačítka [Skok do grafiky pro změnu zobrazení] přepnout do takzvaného režimu prohlížení:
okno modulu TIMBER Pro se vypne a na ploše RSTABu lze nyní změnit zobrazení. V tomto
režimu máme k dispozici funkce z nabídky Zobrazit, např. zoom, posun nebo natočení náhledu.
Stupně využití lze také zobrazit přímo v modelu konstrukce. Pomocí tlačítka [Grafika] modul
TIMBER Pro zavřeme. V pracovním okně RSTABu se pak využití zobrazí graficky.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
39
5 Vyhodnocení výsledků
Stejně jako v případě vnitřních sil v RSTABu lze pomocí tlačítka [Zapnout/vypnout výsledky]
aktivovat nebo deaktivovat zobrazení výsledků posouzení, pomocí tlačítka po pravé straně
[Zobrazit výsledky s hodnotami] lze nastavit zobrazení výsledných číselných hodnot v obrázku.
Vzhledem k tomu, že tabulky RSTABu nemají pro vyhodnocení výsledků v modulu TIMBER
Pro žádný význam, lze je případně deaktivovat pomocí vlevo znázorněného tlačítka.
Konkrétní návrhový případ lze jako obvykle vybrat ze seznamu případů v panelu nástrojů
RSTABu.
Zobrazení výsledků lze nastavit také z navigátoru Zobrazit v položce Výsledky → Pruty.
Standardně se využití zobrazí dvoubarevně.
Obr. 5.3: Navigátor Zobrazit: Výsledky → Pruty→ Dvoubarevně
Pokud zvolíme vícebarevné zobrazení výsledků, budeme mít k dispozici panel s různými
možnostmi nastavení barevného zobrazení. Funkce panelu jsou podrobně popsány v manuálu k programu RSTAB v kapitole 4.4.6 a dále.
Stejně jako v případě vnitřních sil prutu lze v záložce Faktory zobrazení nastavit faktor převýšení pro grafické zobrazení výsledků posouzení. Pokud v poli Průběhy - pruty uvedeme
faktor 0, znázorní se využití automaticky zesílenou tloušťkou linií.
40
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
5 Vyhodnocení výsledků
Obr. 5.4: Stupně využití při označení možnosti Průřezy v navigátoru Zobrazit
Tato grafická zobrazení lze začlenit do výstupního protokolu (viz kapitola 6.2.1, strana 45).
Do modulu TIMBER Pro se můžeme kdykoli vrátit kliknutím na tlačítko [TIMBER Pro] v panelu.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
41
5 Vyhodnocení výsledků
5.2
Průběhy výsledků
Pokud si uživatel chce prohlédnout průběh výsledků na určitém prutu, má k dispozici graf
výsledků. Vybereme daný prut nebo sadu prutů ve výsledné tabulce modulu TIMBER Pro a
následně pomocí vlevo znázorněného tlačítka graf výsledků aktivujeme. Tlačítko se nachází
pod tabulkou výsledků.
V okně RSTABu lze průběhy výsledků zobrazit příkazem z hlavní nabídky
Výsledky → Průběhy výsledků na vybraných prutech…
nebo pomocí příslušného tlačítka v panelu nástrojů.
Otevře se okno, v němž jsou znázorněny průběhy výsledků na vybraném prutu nebo sadě
prutů.
Obr. 5.5: Dialog Průběhy výsledků na prutu
V seznamu v panelu nástrojů můžeme vybrat konkrétní návrhový případ.
Podrobný popis dialogu Průběhy výsledků na prutu najdeme v manuálu k programu RSTAB
v kapitole 9.9.4.
42
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
5 Vyhodnocení výsledků
5.3
Filtrování výsledků
Kromě tabulek v modulu TIMBER Pro, které již svou strukturou umožňují výběr výsledků
podle určitých kritérií, lze ke grafickému vyhodnocení výsledků tohoto modulu použít filtrovací funkce, které jsou popsány v manuálu k programu RSTAB.
Zaprvé lze využít již nadefinované výřezy (srov. manuál k RSTABu, kapitola 9.9.6), které
vhodně seskupují určité objekty.
Zadruhé lze jako kritérium pro filtrování výsledků na pracovní ploše RSTABu stanovit využití
napětí. K tomu je třeba zobrazit takzvaný řídicí panel. Pokud není aktivován, můžeme ho
zapnout příkazem z hlavní nabídky
Zobrazit → Řídicí panel
nebo kliknutím na příslušné tlačítko v panelu nástrojů Výsledky.
Tento panel je popsán v kapitole 4.4.6 manuálu k programu RSTAB. Kritéria pro filtrování
výsledků se nastavují v záložce Stupnice barev. Vzhledem k tomu, že tato záložka není k
dispozici v případě dvoubarevného zobrazení, je třeba v navigátoru Zobrazit přepnout na
volbu Vícebarevně nebo na volbu Průřezy.
Obr. 5.6: Navigátor Zobrazit: Výsledky → Pruty → Vícebarevně
V případě vícebarevného zobrazení výsledků tak například v panelu můžeme nastavit, aby se
zobrazily pouze stupně využití větší než 0,5. Stupnici barev přitom můžeme upravit tak, že
jedna barevná oblast bude pokrývat vždy stupeň využití 0,05 (viz obr. 5.7 na následující
straně).
Pomocí volby Průběhy výsledků mimo stupnici (v navigátoru Zobrazit v položce Výsledky →
Pruty) lze znázornit i průběhy napětí, které danou podmínku nesplňují. Tyto průběhy se pak
zobrazí přerušovanou čarou.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
43
5 Vyhodnocení výsledků
Obr. 5.7: Filtrování stupňů využití pomocí upravené stupnice barev
Filtrování prutů
V záložce Filtry řídicího panelu lze zadat čísla prutů, jejichž průběhy výsledků si přejeme
zobrazit v grafickém okně. Tato funkce je popsána v manuálu k programu RSTAB v kapitole
9.9.6.
Na rozdíl od funkce výřezu se přitom zobrazí kompletní konstrukce. Na následujícím obrázku jsou znázorněna využití v dolní pásnici příhradového nosníku. Ostatní pruty dané konstrukce se v modelu také zobrazí, ovšem bez stupňů využití.
Obr. 5.8: Filtrování prutů: využití v dolní pásnici příhradového nosníku
44
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
6 Výstup
6.
Výstup
6.1
Výstupní protokol
Také pro výsledky posouzení v modulu TIMBER Pro se nejdříve vytvoří výstupní protokol, do
něhož lze vkládat grafická zobrazení nebo vlastní vysvětlivky. Ve výstupním protokolu můžeme vybrat, které výsledné tabulky z modulu TIMBER Pro se mají vytisknout.
Výstupní protokol je podrobně popsán v manuálu k programu RSTAB. Důležitá je především
kapitola 10.1.3.4 Výběr dat přídavných modulů, která pojednává o výběru vstupních a výstupních dat v přídavných modulech.
Pro každou úlohu lze vytvořit několik výstupních protokolů. Zvláště v případě rozsáhlých
konstrukcí doporučujeme místo jednoho objemného protokolu vytvořit několik menších
protokolů. Pokud vytvoříme samostatný protokol pouze pro data návrhového případu z
modulu TIMBER Pro, může být výstupní protokol relativně rychle zpracován.
6.2
Tisk zobrazení z modulu TIMBER Pro
Využití znázorněná na modelu v RSTABu může uživatel upravit pro tisk. Grafická zobrazení
lze začlenit do výstupního protokolu nebo poslat přímo na tiskárnu. V kapitole 10.2 v manuálu k programu RSTAB je tisk grafických zobrazení podrobně popsán.
6.2.1
Výsledky na modelu v RSTABu
Každý obrázek, který se zobrazí v grafickém okně v hlavním programu RSTAB, lze začlenit do
výstupního protokolu. Do protokolu lze převzít i průběhy výsledků na prutech kliknutím na
tlačítko [Tisk] v daném okně.
Aktuální grafické zobrazení z modulu TIMBER Pro v pracovním okně RSTABu lze vytisknout
příkazem z hlavní nabídky
Soubor → Tisk…
nebo kliknutím na příslušné tlačítko v panelu nástrojů.
Obr. 6.1: Tlačítko Tisknout v panelu nástrojů v hlavním okně
Obr. 6.2: Tlačítko Tisk v panelu nástrojů v okně s průběhy výsledků
Otevře se následující dialog:
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
45
6 Výstup
Obr. 6.3: Dialog Tisk grafiky, záložka Obecné
Tento dialog je podrobně popsán v kapitole 10.2 v manuálu k programu RSTAB. Vysvětleny
tu jsou i ostatní dvě záložky Možnosti a Stupnice barev.
Grafické zobrazení z modulu TIMBER Pro lze ve výstupním protokolu přesunout na jiné místo pomocí funkce Drag&Drop. Vložené obrázky lze také dodatečně upravovat: pravým tlačítkem myši klikneme na příslušnou položku v navigátoru protokolu a v její místní nabídce
vybereme Vlastnosti. Znovu se zobrazí dialog Tisk grafiky, v němž lze nastavit případné
změny.
Obr. 6.4: Dialog Tisk grafiky, záložka Možnosti
46
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
7 Obecné funkce
7. Obecné funkce
V této kapitole jsou popsány běžně používané funkce z hlavní nabídky a také možnosti exportu výsledků posouzení.
7.1
Návrhové případy v modulu TIMBER Pro
Uživatel má možnost seskupovat pruty do samostatných návrhových případů. Lze tak například samostatně posoudit určité stavební celky nebo u nich definovat specifické charakteristiky (mezní napětí, dílčí součinitele spolehlivosti, optimalizace apod.).
Posuzovat prut nebo sadu prutů v různých návrhových případech přitom nepředstavuje
žádný problém.
Návrhové případy založené v modulu TIMBER Pro jsou obsaženy v seznamu zatěžovacích
stavů a skupin zatěžovacích stavů v panelu nástrojů v pracovním okně RSTABu.
Vytvoření nového případu v TIMBER Pro
Nový návrhový případ lze vytvořit příkazem z hlavní nabídky v modulu TIMBER Pro
Soubor → Nový případ….
Otevře se následující dialog:
Obr. 7.1: Dialog Nový případ TIMBER Pro
V tomto dialogu je třeba vyplnit (dosud nezadané) číslo a označení nového návrhového případu. Po ukončení dialogu kliknutím na tlačítko [OK] se zobrazí tabulka modulu TIMBER Pro
1.1 Základní údaje, kde definujeme nové údaje pro posouzení.
Přejmenování případu v TIMBER Pro
Označení návrhového případu lze změnit příkazem z hlavní nabídky modulu TIMBER Pro
Soubor → Přejmenovat případ….
Otevře se dialog Přejmenovat případ TIMBER Pro.
Obr. 7.2: Dialog Přejmenovat případ TIMBER Pro
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
47
7 Obecné funkce
Kopírování případu v TIMBER Pro
Vstupní údaje aktuálního návrhového případu lze zkopírovat příkazem z hlavní nabídky v
modulu TIMBER Pro
Soubor → Kopírovat případ….
Otevře se dialog Kopírovat případ TIMBER Pro, v kterém je třeba uvést číslo a označení nového případu, do něhož se vybraný případ zkopíruje.
Obr. 7.3: Dialog Kopírovat případ TIMBER Pro
Smazání případu v TIMBER Pro
Uživatel má možnost návrhové případy smazat příkazem z hlavní nabídky v modulu TIMBER
Pro
Soubor → Smazat případ….
V dialogu Smazat případy pak ze seznamu Existující případy vybereme určitý případ, který se
po kliknutí na tlačítko [OK] smaže.
Obr. 7.4: Dialog Smazat případy
48
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
7 Obecné funkce
7.2
Optimalizace průřezu
Jak jsme se již zmínili v kapitole 2.3 Průřezy, nabízí návrhový modul TIMBER Pro možnost
optimalizovat průřezy. Průřez, který chceme optimalizovat, označíme ve sloupci C resp. D v
tabulce 1.3 Průřezy zaškrtnutím políčka (srov. obr. 2.7, strana 16).
Optimalizovat průřez lze také příkazem z místní nabídky v tabulkách výsledků.
V průběhu optimalizace TIMBER Pro prověří, který průřez ze zadané řady průřezů „optimálně“ vyhovuje posouzení, tzn. nejvíce se blíží maximálnímu přípustnému využití napětí 1,00.
Na základě vnitřních sil z RSTABu se spočítají nezbytné průřezové charakteristiky a použije se
průřez v dané řadě průřezů, který splňuje posouzení s nejvyšším možným stupněm využití. V
tabulce 1.3 vpravo se pak zobrazí dva průřezy – původní průřez z RSTABu a optimalizovaný
průřez (viz obr. 2.7 na straně 16).
Po zaškrtnutí políčka pro optimalizaci průřezů se zobrazí dialog, v kterém lze zadat podrobné údaje.
Obr. 7.5: Dialog Masivní průřezy - Obdélník, parametry optimalizace
Ve sloupci Optimalizovat nejdříve označíme, které parametry chceme upravit. Zpřístupní se
tak sloupce Minimální a Maximální, v nichž se uvádí horní a spodní hranice optimalizovaného parametru. Ve sloupci Přírůstek je uvedeno, v jakém intervalu se budou měnit rozměry
parametru během optimalizačního procesu.
Pokud chceme zachovat poměr stran, musíme označit příslušné políčko ve spodní části dialogu. Dodatečně je třeba zaškrtnout všechny parametry pro optimalizaci.
Při optimalizaci je třeba mít na paměti, že vnitřní síly se po úpravě průřezů automaticky
znovu nespočítají. Záleží na rozhodnutí uživatele, kdy a jaké profily bude chtít převzít do
RSTABu a provést nový výpočet. V důsledku změny tuhosti v konstrukci se mohou vnitřní síly
spočítané na základě optimalizovaných průřezů značně lišit. Doporučujeme proto po první
optimalizaci vnitřní síly přepočítat a následně průřezy ještě jednou optimalizovat.
Upravené průřezy není třeba převádět do programu RSTAB ručně. Otevřeme tabulku 1.3
Průřezy a v hlavní nabídce vybereme příkaz
Upravit → Převzít všechny průřezy do RSTABu.
Možnost exportovat upravené průřezy do RSTABu nabízí i místní nabídka v tabulce 1.3.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
49
7 Obecné funkce
Obr. 7.6: Místní nabídka v tabulce 1.3 Průřezy
Před převzetím průřezů do RSTABu program zobrazí kontrolní dotaz, protože při tomto kroku se smažou výsledky. Pokud pak v modulu TIMBER Pro spustíme [Výpočet], spočítají se
vnitřní síly pro RSTAB a napětí pro TIMBER Pro v jednom výpočetním cyklu.
Obr. 7.7: Kontrolní dotaz před převzetím upravených průřezů do RSTABu
Podobně lze pomocí příslušných funkcí v hlavní nabídce znovu načíst původní průřezy z
RSTABu do modulu TIMBER Pro. Je třeba upozornit na to, že tato možnost je k dispozici
pouze v tabulce 1.3 Průřezy.
Pokud chceme optimalizovat prut s náběhy, optimalizují se místa na počátku a konci prutu.
Následně se provede lineární interpolace momentů setrvačnosti v bodech mezi počátkem a
koncem prutu. Vzhledem k tomu, že do výpočtu vstupují ve čtvrté mocnině, může být analýza napětí v případě velkých rozdílů ve výšce počátečního a koncového průřezu nepřesná. V
takovém případě doporučujeme rozdělit náběhy do několika prutů, jejichž počáteční a koncové průřezy nevykazují tak velké rozdíly.
50
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
7 Obecné funkce
7.3
Jednotky a desetinná místa
Jednotky a desetinná místa se pro RSTAB i všechny jeho přídavné moduly nastavují centrálně. V modulu TIMBER Pro otevřeme dialog pro nastavení jednotek příkazem z hlavní nabídky
Nastavení → Jednotky a desetinná místa….
Otevře se dialog již dobře známý z RSTABu. V něm je již přednastaven modul TIMBER Pro.
Obr. 7.8: Dialog Jednotky a desetinná místa
Nastavení lze uložit jako uživatelský profil a použít i v jiných úlohách. Popis této funkce najdeme v kapitole 11.6.2 v manuálu k programu RSTAB.
7.4
Export výsledků
Výsledky posouzení lze různým způsobem převést i do jiných programů.
Schránka
Označené řádky v tabulce výsledků modulu TIMBER Pro lze pomocí tlačítek [Ctrl]+[C] zkopírovat do schránky a následně dvojicí tlačítek [Ctrl]+[V] převést například do některého textového procesoru. Nadpisy sloupců v tabulce exportovány nebudou.
Výstupní protokol
Údaje z modulu TIMBER Pro lze odeslat do výstupního protokolu (srov. kapitola 6.1, strana
45) a odtud pak exportovat příkazem z hlavní nabídky
Soubor → Export do souboru RTF resp. BAUTEXT….
Tato funkce je popsána v kapitole 10.1.11 v manuálu k programu RSTAB.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
51
7 Obecné funkce
Excel
TIMBER Pro umožňuje přímý export dat do MS Excelu. Tuto funkci vyvoláme z hlavní nabídky
Soubor → Exportovat tabulky….
Otevře se následující dialog pro export dat:
Obr. 7.9: Dialog Export - MS Excel
Jakmile zadáme požadované parametry, můžeme export zahájit kliknutím na tlačítko [OK].
Excel nemusí běžet na pozadí, před exportem se automaticky spustí.
Obr. 7.10: Výsledky v Excelu
52
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
8.
Příklad
8.1
Posouzení dřevěného sloupu
V tomto příkladu provedeme posouzení vetknutého dřevěného sloupu namáhaného tlakem
a ohybem podle normy DIN 1052:2004-08, jejímž překladem je ČSN 73 1702. Tento sloup je
na svém volném konci ještě podepřen ve směru osy Y.
Tento příklad jsme převzali z příručky Holzbau-Taschenbuch [5], strana 236.
Výsledky spočítané v programech RSTAB a TIMBER Pro můžeme porovnat s výsledky z uvedené literatury. Posouzení v příručce byla provedena podle Eurokódu 5 a DIN 1052:1988.
Odkazy uvedené na následujících stránkách se pak vztahují k příslušnému seznamu literatury
v příloze příručky.
8.2
Konstrukce a zatížení
Konstrukce:
Průřez:
b/d = 14/22 cm
Materiál:
NH C24
h = 3,20 m
Třída provozu 1 TTZ = stálé
Zatížení:
ZS 1 vlastní tíha:
F = 45 kN
ZS 2 vítr:
w = 1,5 kN/m
Obr. 8.1: Konstrukce a zatížení
N = 1,35 ⋅ F = 1,35 ⋅ 45 KN = 60,75 kN
(kmod = 0,6)
q = 1,5 ⋅ w = 1,5 ⋅ 1,5 KN/m = 2,25 kN/m
(kmod = 0,9)
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
53
8 Příklad
8.3
Zadání konstrukce
Obr. 8.2: Vytvoření nové úlohy
Po založení nové úlohy lze sloup definovat jako prut typu nosník s průřezem b/d = 14/22
cm z materiálu jehličnaté dřevo C24.
Obr. 8.3: Zadání nového prutu
54
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
Obr. 8.4: Obdélníkový průřez
Obr. 8.5: Databáze materiálů
Podporové podmínky definujeme tak, jak vidíme na následujících obrázcích:
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
55
8 Příklad
Obr. 8.6: Uzlová podpora na patě sloupu
Obr. 8.7: Uzlová podpora v hlavě sloupu
Zobrazení konstrukce v pracovním okně RSTABu:
Obr. 8.8: Pracovní okno RSTABu
56
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
8.4
Zadání zatížení
Nejdříve vytvoříme nový zatěžovací stav č. 1 pro vlastní tíhu. Na tomto místě je třeba upozornit, že je třeba deaktivovat automatické zohlednění vlastní tíhy.
Vlastní tíha se přiřadí uzlu 2 jako síla o velikosti 45 kN ve směru osy Z.
Obr. 8.9: Nový zatěžovací stav – základní údaje
Obr. 8.10: Nové zatížení na uzel
Zatížení větrem v zatěžovacím stavu č. 2 o velikosti 1,50 kN/m se zadá globálně ve směru
osy X.
Obr. 8.11: Nový zatěžovací stav Vítr v +X
Obr. 8.12: Nové zatížení na prut
Grafické znázornění zatěžovacích stavů 1 a 2:
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
57
8 Příklad
Obr. 8.13: Pracovní okno RSTABu
58
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
8.5
Návrhová zatížení
Vzhledem k tomu, že se tento příklad řídí normou DIN 1052:2004-08, budou zatížení skládána do základní kombinace podle teorie I. řádu s dílčími součiniteli spolehlivosti.
Dílčí součinitel spolehlivosti pro stálá zatížení:
γG = 1,35
Dílčí součinitel spolehlivosti pro proměnná zatížení:
γQ = 1,5
Pomocí vlevo znázorněného tlačítka vytvoříme následující kombinaci zatěžovacích stavů, ZS2
ale musí být definován v pravé sekci dole jako stálý:
Obr. 8.14: Kombinace zatěžovacích stavů KZS1 podle normy DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702)
8.6
Výpočet v RSTABu
Po spuštění výpočtu příkazem z hlavní nabídky Výpočet → Spočítat vše se nám zobrazí pro
kombinaci zatěžovacích stavů č. 1 následující vnitřní síly (teorie I. řádu):
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
59
8 Příklad
Obr. 8.15: Vnitřní síly N, Vz a My
N = 1,35 ⋅ 45 kN = 60,75 kN
(odkaz 1, str. 237)
V = 2,25 kN/ m ⋅ 3,2 m = 7,2 kN
M=
2,25 kN/ m ⋅(3,2 m)²
= 11,52 kN/ m
2
Návrhové vnitřní síly rozhodující pro posouzení se zcela shodují s vnitřními silami uvedenými
v příkladu v literatuře [5], str. 237.
8.7
Posouzení v modulu TIMBER Pro
8.7.1
Posouzení podle DIN 1052:2004-08 (ČSN 73
1702)
Přídavný modul TIMBER Pro lze otevřít z navigátoru Data v položce Přídavné moduly.
V dialogu 1.1 Základní údaje pak kombinaci zatěžovacích stavů KZS 1 zařadíme dvojklikem
do seznamu Posoudit v záložce pro posouzení mezního stavu únosnosti.
60
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
Obr. 8.16: Dialog 1.1 Základní údaje
V následujících dialozích 1.2 Materiály a 1.3 Průřezy se zobrazí charakteristické pevnosti zvoleného materiálu a příslušný průřez.
Obr. 8.17: Dialog 1.2 Materiály
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
61
8 Příklad
Obr. 8.18: Dialog 1.3 Průřezy
V následujícím dialogu 1.4 se definuje doba trvání zatížení a třída provozu. Program zde vypočítá součinitel kmod pro každou kombinaci zatížení podle třídy zatížení s nejkratší dobou
trvání v závislosti na třídě provozu.
Obr. 8.19: Dialog 1.4 Doba trvání zatížení a třída provozu
Vzpěrné délky sloupu je třeba zadat v dialogu 1.5 Vzpěrné délky. V tomto příkladu se jedná
o Eulerovy případy 1 a 3 se součiniteli vzpěrné délky
βef-y = 2 a βef-z = 0,7.
62
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
Obr. 8.20: Dialog 1.5 Vzpěrné délky
Po kliknutí na tlačítko [Detaily] máme možnost nastavit zobrazení výsledků. Vzhledem k tomu, že naše konstrukce sestává z jediného prutu, necháme zobrazit pouze rozhodující
vnitřní síly pro jeden prut. Výsledky lze takto přehledně vyhodnotit a zdokumentovat. Po
kliknutí na vlevo znázorněné tlačítko se zobrazí následující dialog:
Obr. 8.21: Dialog Detaily
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
63
8 Příklad
Po kliknutí na tlačítko [Informace o průřezu…] si můžeme prohlédnout průřezové hodnoty
posuzovaného průřezu.
Obr. 8.22: Průřezové charakteristiky
Na základě vnitřních sil spočítaných v kapitole 8.6 se provedou následující posouzení:
σm,d =
σ c,0,d =
My
Wy
=
1152 kN / cm
= 1,02 kN / cm²
1129,33 cm³
(odkaz 11, str. 239)
N 60,75 kN
=
= 0,197 kN / cm²
A 308 cm²
Podle DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702) je třeba pro stabilitní posouzení (posouzení na
vzpěr) dovolené namáhání v tlaku redukovat součinitelem vzpěrnosti kc závislým na poměrné štíhlosti λ.
iy =
22 cm
d
=
= 6,35 cm
12
12
iz =
14 cm
b
=
= 4,04 cm
12
12
Poměrná štíhlost podle DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702) činí:
64
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
(odkaz 3, str. 237)
8 Příklad
λz =
224 cm
Sk
=
= 55,4
iz
4,04 cm
λy =
640 cm
Sk
=
= 100,8
iy
6,35 cm
(odkaz 14, str. 239)
Součinitel vzpěrnosti kc podle vysvětlivek k normě DIN 1052: 2004-08, jejímž překladem je
ČSN 73 1702, podle tabulky10/2 (mezní hodnoty lze lineárně interpolovat):
kc,z = 0,728
kc,y = 0,297
Pro výpočet smykových napětí si lze nechat zobrazit napěťové body s příslušnými statickými
momenty (srov. k tomu průřezové charakteristiky).
τd =
Q y ⋅ S z,i
Iz ⋅ t i
+
Q z ⋅ S y,i
Iy ⋅ t i
=
7,2 kN ⋅ 539 cm³
= 0,035 kN / cm²
5030,67 cm4 ⋅ 22 cm
Stabilitní posouzení podle DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702), rovnice (71):
fm,d =
k c,y
fm,k ⋅ k mod
γm
=
2,4 ⋅ 0,9
= 1,66 kN / cm²
1,3
M
N
0,197
1,02
W
A
+
=
+
= 1,07 > 1
∗ fc,o,d k m ⋅ fm,y,d 0,297 ⋅ 1,45 1 ⋅ 1,66
(odkaz 10, str. 238)
Stabilitní posouzení podle DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702), rovnice (72):
k c, z
M
N
0,197
1,02
W
A
+ k red ⋅
=
+ 0,7 ⋅
= 0,62 < 1
k m ⋅ fm,z,d 0,728 ⋅ 1,45
∗ fc,o,d
1 ⋅ 1,66
Tento výsledek najdeme také v tabulce výsledků v modulu TIMBER Pro 2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech (viz obr. 8.23).
Posouzení smyku od posouvající síly, rovnice (59):
fv,d =
fv,k ⋅ k mod
γm
=
0,2 ⋅ 0,9
= 0,138 kN / cm²
1,3
τd
0,035
=
= 0,25 ≤ 1
fv , d
0,138
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
65
8 Příklad
Obr. 8.23: Dialog 2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech
8.7.2
Posouzení použitelnosti
Pro posouzení mezního stavu použitelnosti s cílem zamezit poruchám na nenosných konstrukčních prvcích podle normy DIN 1052:2004-08 (ČSN 73 1702), rovnice (40) a (41) zavřeme modul TIMBER Pro kliknutím na tlačítko [OK] a následně v přídavném modulu
RSCOMBI vytvoříme novou kombinaci zatížení. Pro tento jednoduchý příklad lze danou
kombinaci zatěžovacích stavů definovat samozřejmě také ručně.
Obr. 8.24: Přídavný modul RSCOMBI, Dialog 1.1 Základní údaje
66
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
V dialogu 1.1 Základní údaje modulu RSCOMBI vybereme pro návrhovou situaci Použitelnost tak, jak je znázorněno na obr. 8.24, charakteristickou situaci pouze s proměnným zatížením (PC podle rovnice 40). Posouzení veškerých zatížení (PČ podle rovnice 41) a optického
narušení (PK podle rovnice 42) není třeba provádět, protože stálá zatížení ve sloupu v případě uplatnění metody náhradního prutu nezpůsobují žádný průhyb.
V dialogu 1.2 se pak každý zatěžovací stav přiřadí k některému účinku.
Obr. 8.25: Přídavný modul RSCOMBI, Dialog 1.2 Přiřadit zatěžovací stavy k účinkům
V dialogu 1.3 se účinky zařadí do příslušných kategorií účinků.
Obr. 8.26:Přídavný modul RSCOMBI, Dialog 1.3 Zařazení účinků do kategorií účinků
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
67
8 Příklad
Po skončení výpočtu lze kombinace zatěžovacích stavů převádět do modulu TIMBER Pro.
Znovu otevřeme TIMBER Pro a v dialogu 1.1 Základní údaje v záložce Mezní stav použitelnosti vybereme k posouzení kombinaci zatěžovacích stavů KZS2.
Obr. 8.27: Dialog 1.1 Základní údaje, záložka Mezní stav použitelnosti
Pomocí modrého háčku přiřadíme k této kombinaci zatěžovacích stavů návrhovou situaci
podle rovnice 40.
V dialogu 1.8 Údaje pro posouzení použitelnosti pak ještě vybereme k posouzení prut č. 1.
U vztažné délky zaškrtneme políčko Ručně, ve sloupci Směr zatížení vybereme směr z a jako
typ nosníku vybereme konzolu volnou na konci, protože nosník v tomto směru nemá žádnou podporu.
68
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
8 Příklad
Obr. 8.28: Dialog 1.8 Údaje pro posouzení použitelnosti
Chceme upozornit na to, že ve výše zmíněné příručce byl v tomto příkladu dosazen modul
pružnosti 10000 MN/m2.
w Q ,inst =
w ⋅ h4
l
≤
8 ⋅ E ⋅ I y 150
w Q ,inst =
320
1,5 ⋅ 3,24
10 −1
⋅ − 8 = 1,44 cm < 2,13 cm =
150
8 ⋅ 11000 ⋅ 12422,70 10
Posouzení:
w Q ,inst
w zul
=
(odkaz 21, str. 240)
1,44 cm
= 0,676 < 1
2,13 cm
Tento výsledek najdeme po výpočtu i v tabulce výsledků modulu TIMBER Pro
2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech v položce Posouzení mezního stavu použitelnosti.
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
69
8 Příklad
Obr. 8.29: Dialog 2.1 Posouzení po zatěžovacích stavech
70
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
Literatura
A Literatura
[1]
DIN 1052:2004-08 Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbautragwerken –
Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau, August
2004
[2]
DIN 4102-22:2004-11 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, Teil 22: Anwendungsnorm zu DIN 4102-4 auf der Bemessungsbasis von Teilsicherheitsbeiwerten
[3]
Erläuterungen zur DIN 1052:2004-08, DGfH Innovations- und Service GmbH,
München, 2. Auflage März 2005
[4]
SCHNEIDER Bautabellen, Werner Verlag, 17. Auflage 2006
[5]
Holzbau - Taschenbuch, Band 1, 9. Auflage, Ernst & Sohn
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
71
Index
B Index
C
L
Celkem ......................................................... 37
Listování v tabulkách ...................................... 8
Charakteristická pevnost .............................. 14
M
D
Materiál ........................................................13
Databáze materiálů ..................................... 14
Měrná hmotnost ..........................................37
Databáze průřezů ........................................ 17
Metoda náhradního prutu............................ 26
Deformace ................................................... 27
Mezní hodnoty .............................................11
Délka...................................................... 22, 36
Místo x ...................................................30, 34
Délka náhradního prutu ........................ 21, 22
Možnosti exportu .........................................47
Desetinná místa ..................................... 13, 51
N
Detailní nastavení ........................................ 26
Náběh.....................................................31, 50
Dřevo ........................................................... 15
Nadvýšení .....................................................24
E
Náhradní prut ...............................................23
Excel ............................................................ 52
Navigátor ...................................................6, 8
Export průřezů ............................................. 49
Navigátor Zobrazit.................................. 40, 43
Export výsledků............................................ 51
Návrhová situace ..............................11, 27, 30
F
Návrhový případ ...........................8, 40, 47, 48
Faktor převýšení........................................... 40
Nedeformovaná konstrukce ......................... 27
Filtrování prutů ............................................ 44
O
Filtry............................................................. 43
Objem ..........................................................37
G
Oblast přípoje...............................................26
Graf výsledků ............................................... 42
Optimalizace ................................................49
Grafické zobrazení průřezu .......................... 18
Optimalizace průřezu ................................... 49
Grafika ......................................................... 39
Optimalizovat ...............................................17
Grafika na pozadí ........................................ 39
Označení materiálu ......................................13
Grafika v RSTABu ......................................... 45
Označení průřezu .........................................16
H
P
Hmotnost .................................................... 37
Panel ..................................................7, 40, 43
Hodnoty materiálu....................................... 13
Parametry pevnosti.......................................13
Hodnoty pevnosti ........................................ 14
Plocha...........................................................36
I
Položka .........................................................36
Imperfekce ................................................... 27
Instalace ........................................................ 5
Posouzení použitelnosti.......................... 24, 68
Posouzení vícebarevně ................................. 43
J
Jednotky ................................................ 13, 51
K
Posunuté konce prutu .................................. 27
Použitelnost..................................8, 11, 38, 66
Požární odolnost ..........................8, 12, 25, 38
Klopení ........................................................ 22
kmod ........................................................ 19, 30
Komentář ..................................................... 10
72
Posouzení ...........................................9, 29, 30
Program TIMBER Pro © Ing. Software Dlubal
Poznámka .....................................................18
Pracovní okno RSTABu.................................. 39
Přídavné moduly............................................. 6
Index
Průběhy na prutu ......................................... 40
Trvání zatížení ........................................19, 30
Průběhy výsledků ................................... 42, 45
TTZ ...............................................................30
Průběhy výsledků mimo stupnici ................. 43
Typ zatěžovacího stavu................................. 19
Průhyb ......................................................... 11
U
Průřezy ......................................................... 16
Úhel zářezu vláken α .................................... 24
Pruty .............................................................. 9
Ukončení modulu TIMBER Pro ........................ 8
Pruty s náběhy ............................................. 24
Únosnost ............................................8, 38, 60
R
Uživatelský profil ..........................................51
Referenční pruhy.......................................... 38
V
Renderování ................................................. 43
Vnitřní síly ..............................................34, 49
Režim prohlížení .......................................... 39
Vrchol ...........................................................24
Režim zobrazení .......................................... 38
Vyhodnocení výsledků .................................. 38
Řídicí panel .................................................. 43
Výkaz materiálu ............................................36
Rychlost odhořívání βn ................................. 27
Výpočet ..................................................26, 28
S
Výřez ............................................................43
Sada prutů ............................. 9, 23, 32, 36, 37
Výsledky .......................................................40
Součinitel β .................................................. 22
Výsledné hodnoty.........................................40
Součinitel spolehlivosti γM ............................ 14
Výsledné tabulky ..........................................29
Součinitel vzpěrné délky .............................. 22
Výstupní protokol ................................... 45, 46
Spuštění modulu TIMBER Pro ........................ 6
Využití ....................................................17, 30
Spuštění programu ........................................ 6
Vzpěr ............................................................21
Stabilitní analýza ......................................... 26
Vzpěr okolo osy ............................................22
Stupnice barev ............................................. 43
Vzpěrná délka...................................21, 23, 62
T
Vztažná délka ...............................................11
Tabulky .......................................................... 8
Z
Teorie druhého řádu .................................... 27
Základní údaje ................................................ 8
Tisk .............................................................. 45
Zatěžovací stav ...................................9, 11, 12
Tisk zobrazení .............................................. 45
Zbytkový průřez............................................25
Tlačítka ........................................................ 38
Zobrazení .....................................................39
Třída provozu ........................................ 19, 20
Zobrazení výsledků .......................................40
Třída trvání zatížení ..................................... 19
Zuhelnatění ..................................................25
Program TIMBER Pro © 2008 Ing. Software Dlubal
73

Podobné dokumenty

RF-TIMBER Pro

RF-TIMBER Pro podrobně popsány v manuálu k hlavnímu programu RFEM, a proto je v této příručce ponecháme stranou. Pozornost naopak soustředíme na zvláštnosti, které přináší práce s tímto přídavným modulem. Při po...

Více

Manuál STEEL

Manuál STEEL Při popisu programu STEEL vycházíme z pořadí a struktury tabulek se vstupními a výstupními daty. V textu uvádíme popisované ikony (tlačítka) v hranatých závorkách, např. [Detaily]. Tlačítka jsou zá...

Více

rstab 6 - Dlubal

rstab 6 - Dlubal sami krok za krokem zadat do programu úvodní příklad z kapitoly 3. Tak se jistě nejrychleji seznámíte s nejdůležitějšími funkcemi RSTABu. V příručce uvádíme popisované ikony (tlačítka) v hranatých ...

Více

Manuál TOWER

Manuál TOWER příručce ponecháme stranou. Pozornost naopak soustředíme na zvláštnosti, které přináší práce s tímto přídavným modulem. Při popisu modulu TOWER vycházíme z pořadí a struktury dialogů se vstupními a...

Více

RSTAB 8 - Dlubal Software s.r.o.

RSTAB 8 - Dlubal Software s.r.o. účinků, kombinací zatížení a kombinací výsledků podle zvolených kombinačních pravidel, nyní přímo zabudované v RSTABu ● Nastavení parametrů výpočtu zvlášť pro

Více

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE benchmarkových výpočtech provedených na švédském reaktoru KRITZ. Pro uživatele kódu MCNP5 [24] začala být uživatelsky snadná příprava těchto knihoven dostupná až s uvolněním kódu makxsf [5] v roce ...

Více

steel ec3

steel ec3 podrobně popsány v manuálu k hlavnímu programu RSTAB, a proto je v této příručce ponecháme stranou. Pozornost naopak soustředíme na zvláštnosti, které přináší práce s tímto přídavným modulem. Při p...

Více

rstab 8 - Dlubal

rstab 8 - Dlubal funkcemi RSTABu. Příklad lze bez problému řešit i v demoverzi programu. V příručce uvádíme popisované ikony (tlačítka) v hranatých závorkách, např. [OK]. Tlačítka jsou zároveň zobrazena na levém ok...

Více

zde

zde jaderných reaktorů. Je zde stručně popsána legislativa týkající se validace softwaru, popis kódu MCNP z hlediska výpočtů kritických parametrů, jsou zde popsány vybrané benchmarkové úlohy. Práce obs...

Více

plate- buckling

plate- buckling příručce ponecháme stranou. Pozornost naopak soustředíme na zvláštnosti, které přináší práce s tímto přídavným modulem. Při popisu programu vycházíme z pořadí a struktury dialogů se vstupními a výs...

Více