Návrh a posouzení tenkostěnných za studena tvarovaných průřezů – 2.část

ČSN EN pokrývá, co se klopení týče, pouze prvky symetrické. |Proto je v rámci Advance Design implementována takzvaná stabilita 2. řádu. Která uvažuje se 7 stupni volnosti (7. stupeň volnosti pro zkroucení průřezu), který stabilitní problém převádí na řešení pevnostní.

 V rámci Advance Design je možné zadávat jednotlivé mezilehlé podpory vaznice a jejich tuhosti v posunu a natočení v jednotlivých bodech(volné, tuhé pružné), přičemž krajní body jsou generovány automaticky, ostatní body je potřeby definovat uživatelsky (proto zejména u složitějších konstrukcí he vhodné zkontrolovat průběhy vnitřních sil z výpočtu MKP a průběhy vnitřních sil vycházejících z definovaných mezilehlých podepření a stability 2. řádu). Dále je definovaná výšková poloha mezilehlé podpory na průřezu. Advance Design zároveň umožňuje i definici průběžného podepření vaznice střešní krytinou. Automaticky je detekován rozsah podpory na rozpětí vaznice a je potřeba definovat polohu(ve většině případů na horní pásnici) a příslušné tuhosti kloubového připojení a smykové tuhosti střešní krytiny spočtených podle příslušných vzorců normy.

  Výpočetní metody jsou uvedeny v článku 10.1.2 ČSN EN 1993-1-3. Posouzení vzpěrné únosnosti volné pásnice se provádí podle článku 10.1.4.2 ČSN EN 1993-1_3 a uvažuje se stanovením počáteční imperfekce podle tabulky 5.1 dle 5.3.4 (3) ČSN EN 1993-1-1 v závislosti na vzpěrné křivce. Předpokládaný tvar počátečního prohnutí e₀/L z této tabulky se do návrhu uvažuje poloviční hodnotou.

V Advance Design se zadává poměr počáteční imperfekce k celkové délce nosníku (v závislosti na podepření je třeba zohlednit tvar dominantního vlastního tvaru a případně upravit tento poměr, aby odpovídal daným nulovým bodům). V případě zahrnutí geometrické imperfekce v počáteční deformaci, je potřeba hodnotu poměru rovněž upravit.  Případně je možné využít parabolických variací. V příštích verzích Advance Design by tyto hodnoty měly být automaticky dopočítány.

Při návrhu vaznic je třeba zohlednit i smykové zatížení vaznic, které u asymetrických prvků (většina tenkostěnných prvků) působí mimo střed smyku a způsobuje kroucení. Při návrhu se postupuje podle článku 6.1.6 ČSN EN 1993-1-3 a příslušných rovnic 6.11a, 6.11b, 6.11c

Při posouzení prvků namáhaných kroucením se pak uvažuje se zvýšenou průměrnou mezí kluzu f_ya, podle rovnice 3.1 z článku 3.2.2 (3) ČSN EN 1993-1-3, které zohledňuje způsob výroby průřezu (válcované, ohýbané) a počty pravoúhlých a nepravoúhlých ohybů a počtu jednotlivých částí tvarovaného průřezu

V Advance Design je navíc možno zadat i polohu působícího zatížení na průřezu, které může způsobit dodatečné namáhání kroucením.  Působiště zatížení lze definovat ve vodorovném směru na levém či pravém kraji průřezu, či v těžišti, ve svislém směru pak na dolní či spodní pásnici, nebo v těžišti. Případně je možné zadat bod působení uživatelsky.

Rozsah posouzení lze zadat v návrhových vlastnostech prvku. Lze zvolit, zda pro posouzení průhybu uvažovat výsledky stability 2. řádu se 7 stupni volnosti, nebo použít výsledky MKP. V záložce návrhových vlastností pro za studena tvarované prvky lze pak rozhodnout, zda posuzovat kombinaci F_y + M_z, zjednodušený nebo detailní návrh pro průřezy třídy 4 a posouzení či neposouzení vzpěrné únosnosti.

Statické posouzení v Advance Design je pak možné zobrazit vždy pro daný prvek v dialogovém okně, se všemi odpovídajícími posudky podle normy (případně je možné uložit ve formátu doc). Druhou možností je možnost generování statického posudku, kde lze prvky například stejného průřezu sdružovat do jednoho posudku.