Skutečný závěs vs teoretický závěs
Abychom zajistili shodu výpočtového modelu se skutečným tvarem spoje, musíme se zamyslet nad místem působení smykové síly, zejména v případě kloubového spoje.
Jedná se o schematický "skutečný" tvar konstrukčního spoje (vlevo) a jeho konstrukční model použitý pro výpočet (vpravo).
V IDEA StatiCa Connection definujeme uzlové síly na každém konstrukčním prvku. Toto je příklad momentového spoje (s aplikovanou smykovou silou a ohybovým momentem).
Momentové připojení
Příslušné průběhy vnitřních sil na vodorovném prutu spojeném momentovým spojem.
Ohybové momenty podél prvků v IDEA StatiCa Connection jsou zjednodušeny jako lineární, počínaje hodnotou momentu zadanou v záložce Účinky zatížení a šíří se jako lineární funkce zadané smykové síly směrem k volnému konci dílce.
Podívejte se na video pojednávající o průběhu ohybového momentu a dalších důležitých informacích.
Kloubové připojení
U kloubu je aplikovaný ohybový moment roven nule a průběhy vnitřních sil na vodorovném prutu mohou vypadat takto:
Výše uvedený obrázek odpovídá ideální situaci, kdy teoretická poloha kloubu je přímo v teoretickém uzlu. Ve skutečnosti je skutečný bod rotace (kloub) posunut od bodu teoretického uzlu (obvykle průsečík os prutů). Předpokládáme, že u šroubových spojů je bod otáčení ve středu skupiny šroubů.
Nyní porovnejme situaci, kdy se nulový ohybový moment uvažuje v uzlu (vlevo) a kdy posuneme polohu smykové síly (a tím i nulového ohybového momentu) do skutečného bodu rotace (vpravo).
Nastavení polohy sil
V aplikaci lze polohu smykové síly definovat v sekci Model daného prutu. Rozdíl mezi těmito dvěma případy je uveden zde:
Vlevo: Síly v uzlu vpravo: Síly ve šroubech
V situaci vlevo vzniká v místě kloubu ohybový moment, který způsobí, že se prut otočí nahoru. Tento moment (pocházející ze smykové síly, která lineárně roste od uzlového bodu) vyvolává nesprávné chování vodorovného prutu.
Nastavení můžeme snadno opravit posunutím smykové síly tak, aby působila v poloze závěsu. V takovém případě (obrázek vpravo) se vodorovný nosník vychýlí podle očekávání.
Třetí možností jsou Síly v poloze. U některých operací, zejména při vytváření spoje jako sestavy základnějších operací (např. výztužný plech, řez, rastr šroubů), nemá funkce Síly ve šroubech žádný vliv a nedochází k posunu nulového ohybového momentu do předpokládaného kloubu.
Proto je třeba zvolit metodu Síly v poloze a zadat příslušnou vzdálenost X.
Záznam webináře
Podívejte se na záznamy našich minulých webinářů, kde se diskutovalo o poloze smykové síly.
Poloha vnitřních sil v uzlech, kterou získáme ze statického modelu, může být excentricitou posunuta od počátku. Tento efekt podceňuje vnitřní síly působící na spoj. Podívejme se, jak změnit polohu vnitřních sil přímo v provozu a vyhnout se nesprávným výsledkům.
Widget #NaN: company_project
Name: Test nested article - Equilibrium and supporting member
ID: ea6356c8-02ef-4ccb-a66a-fea32f0ec723
Show Raw Data
{
"project_name": {
"name": "Project name",
"type": "text",
"value": "Zkušební vnořený článek - Rovnováha a podpůrný dílec"
},
"country_74e5565__countries": {
"name": "Country",
"type": "custom",
"value": "[]"
},
"images": {
"name": "Image",
"type": "asset",
"value": []
},
"companies": {
"name": "Company",
"type": "modular_content",
"value": [],
"linkedItems": []
},
"company_project_facts": {
"name": "Project facts",
"type": "modular_content",
"value": [],
"linkedItems": []
},
"isea_project_facts": {
"name": "ISEA project facts",
"type": "modular_content",
"value": [],
"linkedItems": []
},
"perex_content": {
"name": "Perex content",
"type": "text",
"value": "V následujícím příspěvku popíšeme možnost nastavení geometrického typu prutu Konec a Spojitý, nastavení Nosného prutu a Zatížení v rovnovážném stavu."
},
"content": {
"images": [
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "7c3209ba-f7b9-429d-827e-715b883658b9",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/61fc2e13-9848-47c6-a7c9-a1df6b2d22b8/Equilibrium%20and%20supporting%20member%205.png",
"height": 719,
"width": 1187
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "521113ee-75b1-4e84-991d-7b73dabd68d9",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/fe1904d2-9cba-4006-96db-e143ee22ee6d/Equilibrium%20and%20supporting%20member%201.png",
"height": 1158,
"width": 1920
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "81e4bc79-fe77-472e-9a6d-1baf6855a0b9",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/d58c8537-9d43-401a-81f5-b7982b1fa9a4/Equilibrium%20and%20supporting%20member%202.png",
"height": 878,
"width": 2924
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "78f4d900-2612-498e-85bb-de3a73218fff",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/4a4dc11c-583b-42b0-8acf-312fc2ef8f56/Equilibrium%20and%20supporting%20member%203.png",
"height": 878,
"width": 2924
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "e43e5b07-180d-4357-8f68-0742ce08d631",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/fef429d6-825b-4bd8-a2de-0443cd708638/Equilibrium%20and%20supporting%20member%206.png",
"height": 1152,
"width": 1920
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "b6fdc835-b2db-4a4d-8634-39c6bd77aa60",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/8ec1290a-d694-4aa5-8a0b-89883448bafa/Equilibrium%20and%20supporting%20member%207.png",
"height": 1154,
"width": 1920
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "dee2be09-e406-4dc0-9b6e-c90a6586c584",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/1a63a6fb-4b85-4a54-9942-cbf3fb8cb428/Equilibrium%20and%20supporting%20member%208.png",
"height": 1153,
"width": 1920
},
{
"description": "Rovnováha a nosný prvek",
"imageId": "72bdd5de-cd43-4364-b1d1-b6792980f8f7",
"url": "https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/d77a7941-1342-4da9-8086-7daca270dc8b/Equilibrium%20and%20supporting%20member%209.png",
"height": 1155,
"width": 1920
}
],
"linkedItemCodenames": [],
"linkedItems": [],
"links": [
{
"codename": "when_to_use_a_stiffening_member",
"linkId": "1e277ba2-e9e9-59f6-8dc6-d1aa23978a10",
"urlSlug": "kdy-pouzit-vyztuzny-prvek",
"type": "support_center_article"
},
{
"codename": "how_to_model_one_bolt_connection",
"linkId": "ac982d36-e45a-5d9f-93f8-344206647dc4",
"urlSlug": "how-to-model-one-bolt-connection",
"type": "support_center_article"
},
{
"codename": "rn_22_0__loads_in_equilibrium_by_default",
"linkId": "da6f80aa-abfd-4e64-b691-1dc7ea8e3d4c",
"urlSlug": "zatizeni-v-rovnovaze-jako-vychozi-nastaveni",
"type": "support_center_article"
}
],
"name": "Content",
"type": "rich_text",
"value": "<h3>Ukončený a průběžný prut</h3>\n<p>Každý člen modelu přípoje je v poli Geometrický typ definován buď jako <strong>Spojitý </strong>, nebo <strong>Ukončený</strong> . </p>\n<p>Uvažovaný sledovací prut pokračuje dále k protilehlým uzlům na obou stranách, ve zkoumaném uzlu není žádný \"připojený\" konec a lze zatížit oba konce průběžného prutu.</p>\n<p>Koncový typ je považován za ukončený ve zkoumaném uzlu: je zde jeden připojený konec a prut může být zatížen pouze na opačné straně (\"volný konec\", který ve skutečnosti pokračuje dále v globálním modelu).</p>\n<figure data-asset-id=\"7c3209ba-f7b9-429d-827e-715b883658b9\" data-image-id=\"7c3209ba-f7b9-429d-827e-715b883658b9\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/61fc2e13-9848-47c6-a7c9-a1df6b2d22b8/Equilibrium%20and%20supporting%20member%205.png\" data-asset-id=\"7c3209ba-f7b9-429d-827e-715b883658b9\" data-image-id=\"7c3209ba-f7b9-429d-827e-715b883658b9\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p>Poznámka: Pokud potřebujete definovat prut, který je oříznut na obou koncích a nepokračuje dále ke konstrukci, použijte <a data-item-id=\"1e277ba2-e9e9-59f6-8dc6-d1aa23978a10\" href=\"\">operaci Výztužný prut</a>.</p>\n<h3>Nosný člen</h3>\n<p>Jeden člen spoje je vždy \"nosný\" (nebo podporující) a všechny ostatní jsou \"spojené\". Nosný prut je v seznamu prutů ve scéně podtržen a na \"průběžných\" koncích prutu jsou zobrazeny červené čtverečky (jako symbol podpory). Nosný prvek může být v případě potřeby vybrán konstruktérem.</p>\n<figure data-asset-id=\"521113ee-75b1-4e84-991d-7b73dabd68d9\" data-image-id=\"521113ee-75b1-4e84-991d-7b73dabd68d9\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/fe1904d2-9cba-4006-96db-e143ee22ee6d/Equilibrium%20and%20supporting%20member%201.png\" data-asset-id=\"521113ee-75b1-4e84-991d-7b73dabd68d9\" data-image-id=\"521113ee-75b1-4e84-991d-7b73dabd68d9\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p>Další symboly okrajových podmínek naleznete v <a data-item-id=\"ac982d36-e45a-5d9f-93f8-344206647dc4\" href=\"\">článku o typu Model</a>.</p>\n<h3>Rovnováha zatížení</h3>\n<p>Vnitřní síly v každém uzlu rámu musí být v rovnováze. Zejména v případě spojitého prutu musíme pečlivě zadat vnitřní síly všem prutům, aby byla v uzlu zachována rovnováha.</p>\n<p>V definici zatížení lze zvolit dvě možnosti týkající se rovnováhy.</p>\n<ul>\n <li><strong>Zjednodušené</strong> – v tomto režimu je nosný prvek podepřen (průběžný prut na obou koncích) a zatížení není definováno na nosném prvku</li>\n <li><strong>Pokročilé</strong> (výchozí) – nosný prvek je podepřen pouze na jednom konci, zatížení jsou aplikována na všechny pruty a je třeba najít rovnováhu sil</li>\n</ul>\n<p>Režim lze přepínat v horní liště tlačítkem <strong>Zatížení v rovnováze</strong> .</p>\n<figure data-asset-id=\"81e4bc79-fe77-472e-9a6d-1baf6855a0b9\" data-image-id=\"81e4bc79-fe77-472e-9a6d-1baf6855a0b9\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/d58c8537-9d43-401a-81f5-b7982b1fa9a4/Equilibrium%20and%20supporting%20member%202.png\" data-asset-id=\"81e4bc79-fe77-472e-9a6d-1baf6855a0b9\" data-image-id=\"81e4bc79-fe77-472e-9a6d-1baf6855a0b9\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p>Ve výchozím nastavení je zapnuta možnost Zatížení v rovnováze (od verze 22.0 IDEA StatiCa, viz <a data-item-id=\"da6f80aa-abfd-4e64-b691-1dc7ea8e3d4c\" href=\"\">část Poznámky k vydání 22.0</a>). V tomto případě se zobrazí tabulka <strong>nevyvážených sil</strong> a uživatel je odpovědný za udržení zatížení v rovnováze). Případné nevyvážené síly působí na podpory. </p>\n<figure data-asset-id=\"78f4d900-2612-498e-85bb-de3a73218fff\" data-image-id=\"78f4d900-2612-498e-85bb-de3a73218fff\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/4a4dc11c-583b-42b0-8acf-312fc2ef8f56/Equilibrium%20and%20supporting%20member%203.png\" data-asset-id=\"78f4d900-2612-498e-85bb-de3a73218fff\" data-image-id=\"78f4d900-2612-498e-85bb-de3a73218fff\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p><strong>Je důležité si uvědomit, že narušení rovnovážného stavu může vést k falešným a nebezpečným výsledkům.</strong> Také použití zjednodušené metody zatížení (s vypnutou volbou Zatížení v rovnováze ) nebere v úvahu úplný obraz napětí ve spoji a může vést k chybným výsledkům.</p>\n<h4>Příklad</h4>\n<p>Rozdíl si ukážeme v následujícím příkladu: </p>\n<p>Připojené připojení zatíženého nosníku (B1) k průběžnému sloupu (C) má <strong>deaktivovanou</strong> volbu Zatížení v rovnováze.</p>\n<figure data-asset-id=\"e43e5b07-180d-4357-8f68-0742ce08d631\" data-image-id=\"e43e5b07-180d-4357-8f68-0742ce08d631\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/fef429d6-825b-4bd8-a2de-0443cd708638/Equilibrium%20and%20supporting%20member%206.png\" data-asset-id=\"e43e5b07-180d-4357-8f68-0742ce08d631\" data-image-id=\"e43e5b07-180d-4357-8f68-0742ce08d631\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p>Poté, co <strong>vypočítáme</strong> projekt, jsou výsledky poskytnuty ve 3D scéně. Všechny provedené kontroly jsou uspokojivé.</p>\n<figure data-asset-id=\"b6fdc835-b2db-4a4d-8634-39c6bd77aa60\" data-image-id=\"b6fdc835-b2db-4a4d-8634-39c6bd77aa60\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/8ec1290a-d694-4aa5-8a0b-89883448bafa/Equilibrium%20and%20supporting%20member%207.png\" data-asset-id=\"b6fdc835-b2db-4a4d-8634-39c6bd77aa60\" data-image-id=\"b6fdc835-b2db-4a4d-8634-39c6bd77aa60\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p>Nyní zkopírujeme projekt a <strong>aktivujeme </strong>zatížení v rovnováze. Zobrazí se tabulka <strong>s nevyváženými silami</strong> . Můžeme zadat vnitřní síly na obou koncích sloupu C a zkontrolovat rovnováhu zadaných uzlových sil.</p>\n<figure data-asset-id=\"dee2be09-e406-4dc0-9b6e-c90a6586c584\" data-image-id=\"dee2be09-e406-4dc0-9b6e-c90a6586c584\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/1a63a6fb-4b85-4a54-9942-cbf3fb8cb428/Equilibrium%20and%20supporting%20member%208.png\" data-asset-id=\"dee2be09-e406-4dc0-9b6e-c90a6586c584\" data-image-id=\"dee2be09-e406-4dc0-9b6e-c90a6586c584\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<p><strong>Opět spočítáme</strong> projekt CON2 a vidíme, že svary neprošly posudkem. Důvodem je správné zatížení zvyšující napětí v pásnici sloupu, které jsme tentokrát uvažovali.</p>\n<figure data-asset-id=\"72bdd5de-cd43-4364-b1d1-b6792980f8f7\" data-image-id=\"72bdd5de-cd43-4364-b1d1-b6792980f8f7\"><img src=\"https://preview-assets-us-01.kc-usercontent.com:443/66e7a155-be94-0096-73e6-c55dfc7e5788/d77a7941-1342-4da9-8086-7daca270dc8b/Equilibrium%20and%20supporting%20member%209.png\" data-asset-id=\"72bdd5de-cd43-4364-b1d1-b6792980f8f7\" data-image-id=\"72bdd5de-cd43-4364-b1d1-b6792980f8f7\" alt=\"Rovnováha a nosný prvek\"></figure>\n<h4>Zjednodušená metoda</h4>\n<p>Požadavek na rovnováhu je správný. Přesto není nutné navrhovat některé jednoduché spoje. Pokud je posouzena pouze část přípoje (jednoduché, např. přípoj nosníku na sloup) a nezajímá nás interakce se zatížením podepřeného prutu, existuje možnost vypnout rovnovážnou podmínku. <strong>Udělejte to prosím pouze po pečlivém zvážení.</strong></p>"
},
"image_gallery__files": {
"name": "Image gallery",
"type": "asset",
"value": []
},
"product_groups": {
"name": "Product group",
"type": "taxonomy",
"value": [
{
"name": "Connection design",
"codename": "connection_design"
},
{
"name": "Steel",
"codename": "steel"
}
],
"taxonomyGroup": "product_group"
},
"labels": {
"name": "Labels",
"type": "taxonomy",
"value": [
{
"name": "Connection",
"codename": "connection"
}
],
"taxonomyGroup": "labels"
},
"regions": {
"name": "Region",
"type": "taxonomy",
"value": [
{
"name": "EMEA",
"codename": "emea"
}
],
"taxonomyGroup": "region"
},
"url_slug": {
"name": "Url slug",
"type": "url_slug",
"value": "zkusebni-vnoreny-clanek-rovnovaha-a-podpurny-dilec"
},
"unique_url_slug": {
"name": "Unique URL slug",
"type": "custom",
"value": "[\"test-nested-article-equilibrium-and-supporting-member\",\"[autogenerated]\"]"
},
"content_settings__sitemap": {
"name": "Show in sitemap",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"content_settings__robots": {
"name": "Search engine indexing",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"content_settings__is_hidden": {
"name": "Hidden nested content",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"content_settings__is_topped": {
"name": "Topped",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"metadata__page_title": {
"name": "Page title",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__page_description": {
"name": "Page description",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__page_keywords": {
"name": "Page keywords",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__canonical_url": {
"name": "Canonical URL",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__og_title": {
"name": "OG:title",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__og_description": {
"name": "OG:description",
"type": "text",
"value": ""
},
"metadata__og_image": {
"name": "OG:image",
"type": "asset",
"value": []
},
"content_priority__value": {
"name": "Content priority value",
"type": "number",
"value": null
},
"translation__translation_connector": {
"name": "Translation Connector",
"type": "taxonomy",
"value": [],
"taxonomyGroup": "languages"
},
"translation__force_translation": {
"name": "Force translation",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"translation__translate_standalone_nested_content_items": {
"name": "Translate standalone nested content items",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"translation__last_translation": {
"images": [],
"linkedItemCodenames": [],
"linkedItems": [],
"links": [],
"name": "Last translation",
"type": "rich_text",
"value": "<p><br></p>"
},
"translation__ai_translated": {
"name": "AI translated",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"page_tree_settings__page_label": {
"name": "Page label",
"type": "text",
"value": ""
},
"page_tree_settings__path_segment": {
"name": "Path segment",
"type": "text",
"value": ""
},
"page_tree_settings__breadcrumb_style": {
"name": "Breadcrumb style",
"type": "multiple_choice",
"value": []
},
"page_tree_settings__hide_in_breadcrumbs": {
"name": "Hide in breadcrumbs",
"type": "multiple_choice",
"value": []
}
}