RIBTEC PONTI betonverbund Uživatelská příručka úvodní příklad

Transkript

1 RIBTEC PONTI betonverbund Uživatelská příručka úvodní příklad

2 Tato uživatelská příručka je určena jako pracovní předloha uživatelům systému RIBTEC. Postupy uvedené v této příručce, jakož i příslušné programy jsou majetkem RIB. RIB si vyhrazuje právo bez předchozího upozornění provádět změny v této dokumentaci. Software popisovaný v této příručce je dodáván na základě Kupní softwarové smlouvy. Tato příručka je určena výhradně zákazníkům RIB. Veškeré uváděné údaje jsou bez záruky. Bez svolení RIB nesmí být tato příručka rozmnožována a předávána třetím osobám. V otázkách záruky odkazujeme na naše Všeobecné smluvní podmínky pro software. Copyright 2012 Český překlad a rozšíření, copyright 2012 Německý originál vydal: RIB Software AG Vaihinger Straße Stuttgart-Möhringen Postfach Stuttgart Český překlad vydal: RIB stavební software s.r.o. Zelený pruh 1560/ Praha 4 telefon: , fax: info@rib.cz Stav dokumentace: RIB Software AG RIB stavební software s.r.o. RIBTEC je registrovaná značka RIB stavební software s.r.o. Windows Vista, Windows 7 a Windows 8 jsou registrovanými obchodními značkami společnosti Microsoft Corp. Další v této příručce používané názvy produktů jsou pravděpodobně vlastnictvím jiných společností a jsou používány pouze pro účely identifikace. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

3 strana 3 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Popis stavby OBSAH 1 VÍCETRÁMOVÝ SPŘAŽENÝ PREFABRIKOVANÝ MOST Popis stavby Vzorový řez čtyřtrámový prefabrikovaný most Popis systému Uložení Stavební materiály Zatížení Jednotlivé pracovní kroky Start programu Spřažené průřezy Panel nástrojů Menu pull-down Řídící parametry Typy průřezů Popis průřezu Sestava výsledků Uložení dat a ukončení programu Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Spuštění grafického zadávání Konstrukce systémových os Konstrukce pomocných čar Definice podmínek uložení Poznámky k modelování Zadání spřažených prefabrikovaných nosníků Spolupůsobící šířky desky Definice stavebních stavů Modifikace systému v jednotlivých stavebních stavech Zadání betonových příčníků Zadání desky mostovky Zatížení Stálá zatížení Zatížení prefabrikáty Zatížení na spřaženou konstrukci Proměnná - krátkodobá - zatížení Poklesy podpor Plošná zatížení UDL Nápravová zatížení tandemem Únavová zatížení (model zatížení 3) Zatížení větrem Předpětí Časově proměnná zatížení Dokumentace zadání 68 RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

4 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 4 Popis stavby Tisk zobrazení Protokol zadání Kombinace Kombinace, obecně Kombinace pro spřažené prefabrikované mosty Generování a kontrola modelu FEM Generování dat FEM Kontrola modelu FEM Uložení dat Ukončení generování 74 2 VÝPOČET VNITŘNÍCH ÚČINKŮ A KOMBINACE Spuštění výpočtu Kontrola výpočtu FEM Velikost výpočetního modelu a další informace Kontroly statické rovnováhy Kondiční číslo systému rovnic 76 3 VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ FEM Základy vyhodnocení Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů Reakce Posuvy Vnitřní účinky nosníku v podélném směru Vnitřní účinky ve skořepině (mostovce) v příčném směru Kombinace Kombinace pro konstrukční dílce Kombinované nosníkové vnitřní účinky Kombinované vnitřní účinky skořepiny Kombinované reakce Kombinované deformace Výpočty dalších kombinací Ukončení vyhodnocení 88 4 SEKUNDÁRNÍ ZATÍŽENÍ Základy sekundárních zatížení Stavební stav pro sekundární efekty Výpočet sekundárních zatížení 89 5 NÁVRHY SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE Základy návrhů spřažené konstrukce Trvalá a dočasná návrhová situace Mimořádná návrhová situace Postup při navrhování spřažené konstrukce Volba výsledkové veličiny Zobrazení výsledků Optimalizace předpětí 101 Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

5 strana 5 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Popis stavby Předmluva Spřažené prefabrikované mosty jsou velmi efektivní, a přitom i ekonomicky výhodné. Hlavní výhodou tohoto způsobu výstavby je zkrácení potřebné doby výstavby, přičemž často rovněž odpadá nutnost použití podpůrných konstrukcí. Tyto mostní konstrukce jsou vhodné zejména při přemosťování komunikací, na kterých má být co nejméně omezen provoz. Prefabrikáty se vyrábí v optimálních výrobních podmínkách, tzn. také s vysokou jakostí, a v potřebných časech se dodávají na staveniště a zde se montují. RIB se jako jeden z předních výrobců softwaru pro statiku mostů věnuje také této problematice. Vedle osvědčeného software PONTI na železobetonové mosty a mosty z předepjatého betonu a rovněž nového programového modulu PONTI stahlverbund pro spřažené ocelobetonové mosty nabízí firma RIB programové řešení i pro spřažené prefabrikované mosty, poskytující uživateli podporu při statických výpočtech a vedení všech relevantních posudků. Výhodou je jednotné grafické, objektově orientované zadávání na úrovni modelu a vyhodnocování jak monolitických, železobetonových, předpjatých spřažených ocelobetonových mostů, tak i prefabrikovaných spřažených mostů. Zohledňují se vlivy historie budování statického systému a zatěžování. Návrhy probíhají volitelně podle norem ČSN EN , obecné EN , DIN EN , DIN-Fachbericht 102, ÖNorm EN a BS EN V tomto dokumentu jsou na vybraném příkladu popsány jednotlivé kroky výpočtu mostu, a to od zadání průřezů až po návrhy a posouzení spřaženého mostu. Popsány jsou zejména základy a pracovní techniky, popis je ilustrován obrázky. Jako začátečník můžete použít tento dokument jako návod, sloužící pro seznámení se se systémem PONTI betonverbund krok za krokem. Ostřílenému uživateli pak přináší tento dokument řadu podnětů ve vztahu k pracovním technikám, vedoucím k ještě efektivnějšímu využití softwaru PONTI betonverbund. Udělejte si čas a pročtěte si tuto příručku, abyste byli schopni využívat při zpracovávání vlastních projektů mostů nejnovější funkce a techniky, šetřící váš čas. Váš tým RIBTEC RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

6 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 6 Popis stavby 1 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most V následujícím je na příkladu čtyřtrámového spřaženého prefabrikovaného mostu o dvou polích objasněn principiální postup modelování statického systému a zatížení, výpočtu ve stavebních stavech a navrhování podle normy ČSN EN Vícetrámové spřažené prefabrikované mosty se mohou zpracovávat klasicky jako roštové systémy nebo jako prostorové kombinované modely ve více stavebních stavech. Přitom je konstrukce mostu v podélném směru modelována analogicky k roštovému systému prutovým modelem a v příčném směru se využívá na roznos zatížení ortotropní deska mostovky (staticky skořepina). Do výpočetního modelu lze rovněž zahrnout založení na pilotech nebo plošných základech a mostních opěrách atd., tzn. celkový model pak zahrnuje z hlediska statiky celou mostní stavbu. 1.1 Popis stavby U předmětné stavby se jedná o čtyřtrámový spřažený most o dvou polích s rozpětím dvakrát 26,0 m. Nosná konstrukce se skládá ze šikmé železobetonové desky mostovky s přesahy po obou stranách, která vynáší zatížení na čtyři hlavní nosníky, uložené v podélném směru. Obrázek: Podélný řez silničním mostem Předpjaté mostní prefabrikáty se při montáži ukládají jako prosté nosníky, které jsou následně příčníky a deskou mostovky z monolitického betonu spojeny do spolupůsobící konstrukce. Příčné nosníky z monolitického betonu jsou uloženy na koncích mostu a na mezilehlé opěře. Vozovka se skládá z monolitické betonové desky s tloušťkou 22 cm a horního pásu prefabrikátů s tloušťkou 10 cm. Návrhy v mezních stavech únosnosti, použitelnosti a únavy jsou vedeny podle normy EC2-2 pro betonové mosty. Parametry mostu Rozměry mostu Celková délka 52,00 m Rozpětí polí 26,00 m - 26,00 m Šířka průřezu 10,30 m Šířka vozovky 8,00 m Rozteč hlavních trámů 2,58 m Úhel stavby Vzorový řez čtyřtrámový prefabrikovaný most Rozteč os předepjatých trámů hlavních nosníků je 2,58 m. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

7 strana 7 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Popis stavby Obrázek: vzorový řez: čtyřtrámová spřažená deska s 10cm horním pásnicí prefabrikátů a 22 cm monolitického betonu Popis systému Obrázek: situace, půdorys mostu o dvou polích s rozpětím dvakrát 26,0 m Výpočetní model zohledňuje historii statického systému, průřezů a zatížení Uložení Obrázek uložení mostu Prefabrikáty jsou při montáži uloženy jako prosté nosníky, v konečném stavu po zmonolitnění působí jako spojité nosníky. Pomocné stojky nejsou v tomto případě nutné. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

8 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 8 Jednotlivé pracovní kroky Stavební materiály Stavební dílce Materiály Prefabrikát Beton C 50/60 Monolit Beton C 35/45 Výztuž fck = 50 fctm = 4.1 Ecm = fck = 35 fctm = 3.2 Ecm = B500A (běžná tažnost) Předpínací výztuž St 1570/ Zatížení Druh účinek stálá zatížení prefabrikátů stálá zatížení na spřaženou konstrukci dlouhodobá zatížení krátkodobá zatížení sekundární zatížení Účinky fsk = 500 fp0,1k = 1500 vlastní tíha prefabrikátů vlastní tíha monolitického betonu předpětí 1 zatuhnutí a odbednění odstranění pomocných stojek (zde nejsou) zatížení vystrojením konstrukce pokles podpor teplotní rozdíly zatížení dopravou LM1 zatížení větrem únavové zatížení LM3 dotvarování a smršťování 1.2 Jednotlivé pracovní kroky 1. Start programu 2. Nastavení tiskových šablon. 3. Zadání a výpočet spřažených průřezů. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

9 strana 9 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Start programu 4.1 Zadání statického systému spřažených nosníků. 4.2 Definice spolupůsobících šířek desky, rozvržení úseků betonáže. 4.3 Definice náběhových oblastí (jsou-li nutné). 4.4 Definice stavebních stavů. 4.5 Modifikace uložení a momentových kloubů (je-li nutná). 4.6 Přiřazení variant průřezů stavebním stavům. 5.1 Dlouhodobá zatížení: Betonážní úseky desky mostovky. 5.2 Dlouhodobá zatížení: zatížení vystrojením konstrukce 6. Krátkodobá zatížení: doprava aj. 7. Výpočet FEM posuvů, reakcí a vnitřních účinků od vnějšího zatížení. 8. Návrhové kombinace pro spřažené konstrukce. 9. Sekundární efekty: Sekundární zatížení + výpočet FEM. 10. Vyhodnocení výpočtu: reakce, vnitřní účinky a posuvy pro základní zatěžovací stavy a jejich kombinace. 11. Návrhy spřažené konstrukce podle zvolené normy. 12. Vyhodnocení výsledků návrhu spřažení. 1.3 Start programu Nové zadání - tzv. zadávací položka - lze vytvořit na kterémkoliv místě ve v počítači, resp. síti, tj. v libovolné složce pomocí kontextové funkce Windows Nový > RIBTEC - Zadávací položka: Vyberte skupinu programů RIBfem Metoda konečných prvků, mosty a poté program PONTI betonverbund Spřažené prefabrikované mosty. Jako název zadejte BW3-CZ a jako šablonu zvolte: Sablona_prefabrikovaneho_mostu a následně klikněte na tlačítko OK. Název souboru (zde: BW3-CZ) smí mít včetně cesty a mezer maximálně 255 znaků. V systému Windows lze ukládat data projektů RIBTEC do libovolné složky. Je možné vytvořit libovolnou novou složku a spustit program pomocí funkce Soubor Nový Zadávací položka RIBTEC. Práci lze kdykoli přerušit a okno zavřít (kliknutím na symbol na horní liště okna). V příslušné složce se takto vytvoří soubor BW3-CZ.bvtr. Opakované spouštění programu s již existujícími daty se provádí poklepáním na název příslušného souboru. V navigátoru programu PONTI betonverbund jsou zobrazeny možné pracovní kroky, jako například Spřažené průřezy, Úpravy statického systému, Návrhy spřažené konstrukce,. Další obsah jednotlivých pracovních kroků se rozbalí kliknutím na symbol + před jeho názvem. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

10 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 10 Spřažené průřezy 1.4 Spřažené průřezy Most se skládá ze 4 hlavních nosníků. Pro všechny tyto nosníky je nutné zadat jejich spřažený průřez. Název průřezu nosníku na jeho daném místě je ve všech stavebních stavech stejný. Oproti tomu se mohou stavy průřezů průběžně mění v závislosti na postupu výstavby. V PONTI betonverbund a v následujícím textu se tyto jednotlivé stavy průřezů označují jako varianty. Průřez spřaženého prefabrikátu má dvě varianty, tj. i dvě různé sady průřezových charakteristik. K tomu dále přistupují závislosti dané spolupůsobící šířkou desky. Protože mohou existovat až čtyři různé spolupůsobící oblasti desky (krajní pole, krajní ložisko, vnitřní pole, vnitřní ložisko), musí se u spřaženého průřezu se 2 variantami propočítat celkem 8 různých sad průřezových charakteristik. U těchto průřezových charakteristik se jedná o charakteristiky ve smyslu metody celkového průřezu. Pro zahájení grafického zpracování průřezů zvolte v navigátoru funkci Spřažené průřezy Panel nástrojů Dále se obecně popisují jednotlivé ikony na panelu nástrojů. Řadu nastavení na záložkách lze provádět i pomocí panelu nástrojů. Symboly na panelu nástrojů Funkce zadat nový průřez Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

11 strana 11 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Spřažené průřezy načíst existující zadání uložit data jako nastavení materiálů kombinační součinitele Menu pull-down nastavení součinitelů D+S vytvořit sestavu / dokument nápověda / dokumentace informace / informace o programu Všechna nastavení na záložkách a na panelu nástrojů lze provádět také pomocí menu pull-down. Menu Dílec Dílec Menu Statika Statika nový (vytvořit nový průřez) načíst (existující průřez) zavřít uložit uložit jako ukončit tisk průřezů Menu Možnosti Možnosti tisk grafický výstup Menu Nastavení Nastavení materiálové součinitele kombinační součinitele součinitele D+S Menu?? Úvod Teorie Servis Info Řídící parametry Nacházíte se v centrálním panelu, ve kterém se provádějí důležitá, globální nastavení. Návrhová norma ČSn EN Typ stavby Stavby mostů, silniční most Konstrukční třída S3 Třída prostředí XD3 Materiálové Materiál a dílčí součinitele bezpečnosti RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

12 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 12 Spřažené průřezy součinitele prefabrikát C50/60 monolitická mostovka C35/45 třída cementu N,R 32.5R,42.5N (pref.+deska) měkká výztuž B500M dílčí součinitele beze změny Každému dílčímu průřezu jsou přiřazovány materiálové charakteristiky (modul pružnosti, charakteristická pevnost). Nejvyšší hodnota modulu pružnosti dílčího průřezu je při výpočtu průřezu používána jako srovnávací. Tento modul pružnosti vždy odpovídá času 28 dnů. Kombinační součinitele Kombinační součinitele účinků kombinační součinitele beze změny V závislosti na tzv. atributech konkrétního zatěžovacího stavu je možné modifikovat dílčí součinitele bezpečnosti a kombinační součinitele. Tyto hodnoty jsou závislé na použité normě a národních parametrech po výběru normy se zobrazí jejich výchozí hodnota. Pokud je například zadáno teplotní zatížení, pak program automaticky použije zadané součinitele pro tento typ zatížení. Součinitele D+S rel. vlhkost vzduchu RH faktory součinitelů D+S beze změny Výpočet součinitelů dotvarování a smršťování je prováděn podle lineární rovnice z normy EN, resp. DIN, do které jsou zahrnuty různé ovlivňující faktory a jejich časový průběh pomocí efektivních součinitelů β. Relativní vlhkost RH v % je potřebná jako parametr pro stanovení základního součinitele dotvarování Phio a základní míry smrštění Epscso. Údaj o rychlosti tuhnutí v závislosti na druhu cementu, který je potřebný pro výpočet míry smrštění, se zadává u materiálových součinitelů, protože druh cementu se může u jednotlivých dílčích průřezů lišit. Potřebné nastavení je tedy nutné provést při popisu materiálu. Veškeré součinitele dotvarování lze násobit globálním faktorem. Pokud by byl zadán faktor 0, byly by všechny součinitele dotvarování nulové. Dotvarování by tedy nebylo ve výpočtech zohledněno. Veškeré součinitele smršťování lze násobit globálním faktorem. Pokud by byl zadán faktor 0, byly by všechny součinitele smršťování nulové. Smršťování by se tedy ve výpočtech nezohlednilo. Faktor lze použít rovněž pro zohlednění teplot betonu při procesu smršťování: Časová osa (dny) Dočasná návrhová situace 1. Vlastní tíha prefabrikátů/předpětí: 7 dnů 2. Vlastní tíha monolitické desky: 30 dnů 3. Čas spřažení: 33 dnů Trvalá návrhová situace stupeň předpětí: 33 dnů pro tuto úlohu nemá vliv 5. dodatečná/proměnná zatížení: 50 dnů 6. t 1: dnů Při navrhování a posuzování je nutné definovat na globální časové ose okamžiky aktivace. Efektivní stáří betonu je definováno jako stáří betonu na začátku trvalého zatížení. Tím automaticky vznikne nový interval dotvarování, pro který spočítá napětí před a po tomto čase. Jedná-li se přitom o trvale působící zatížení (trvalé, stálé zatížení) vlivem vlastní tíhy nově přidávaného dílčího průřezu, například monolitické desky, je nutné zadat jako efektivní stáří betonu okamžik betonáže. Okamžik betonáže předchází na časové ose okamžiku spřažení. Úpravy Úpravy geometrie zvoleného průřezu V rámci úprav lze upravovat stávající průřezy nebo vytvářet nové. Lze používat i náběhové průřezy, například zesílení průřezu v oblasti koncových ložisek mostu. V tomto případě je nutné zadat průřezy pro všechna místa, kde dochází k jejich změně. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

13 strana 13 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Spřažené průřezy Typy průřezů Spřažené průřezy lze skládat z typizovaných dílčích průřezů, jako je obdélník, průřez T, zdvojené T, zdvojené T s náběhy u pásnic. Obecně se skládá spřažený průřez ze dvou dílčích průřezů: prefabrikát monolitická deska Nejdříve popíšeme parametry monolitické desky a její spolupůsobící šířky. Monolitická deska se vždy uvažuje jako obdélníkový průřez. Monolitická deska Spolupůsobící šířka Odpočtová hodnota pro tloušťku bednění Tloušťka desky: Šířka: Rozpětí koncové pole/pole1: Rozpětí vnitřní pole/pole2: 22 cm 258 cm 26 m 26 m dh=0, pouze u obdélníkového průřezu! Geometrie průřezů jsou parametrizované. Lze použít následující typy průřezů: Obdélník Obdélník Šířka průřezu b Průřez T Výška průřezu h Průřez T Šířka žebra b Výška průřezu Spolupůsobící šířka Tloušťka desky h bm hf Zdvojené T bez náběhů Zdvojené T Šířka žebra b Výška průřezu h Spolupůsobící šířka horní bmh Spolupůsobící šířka dolní bmd Tloušťka desky horní hfh Tloušťka desky dolní hfd RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

14 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 14 Spřažené průřezy Zdvojené T s náběhem u horní a dolní pásnice Zdvojené T s náběhy u horní a dolní pásnice Šířka stojiny horní bsh Šířka stojiny dolní bsd Výška průřezu hs Spolupůsobící šířka horního pásu bfh Spolupůsobící šířka dolního pásu bfd Tloušťka horního pásu hfh Tloušťka dolního pásu hfd Náběh horního pásu dfh Náběh dolního pásu dfd Typ Zdvojené T s náběhy představuje nejobecnější typizovaný průřez prefabrikátu. Vhodnou volbou parametrů je možné s tímto typem definovat všechny ve stavební praxi běžné průřezy prefabrikátů. Zdvojené T s náběhy je rovněž možno definovat jako nesymetrický, tj. je možné zadat různé parametry pásů pro levou ( l ) a pravou ( p ) stranu. I nesymetrický průřez se vždy dále zpracovává s uvažováním pouze rovinného ohybu. Jeho průřezové charakteristiky se však uvažují dle skutečné geometrie. Odpovídajícím nastavením parametrů zdvojeného T s náběhy lze redukovat geometrii průřezu na obdélník nebo průřez T. V tomto případě je nutno zadat u příslušných parametrů nulové hodnoty. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

15 strana 15 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Spřažené průřezy Popis průřezu Zvolte v menu pull-down Soubor / Nový Nastavte návrhovou normu EC 2 a definujte osové krytí výztuže. Zobrazí se následující okno: Pro definici průřezu prefabrikátu zvolte geometrii Zdvojené T s náběhy Upravit. Vliv zadaných nebo upravených parametrů v příslušných polích se okamžitě promítne do grafického zobrazení. Parametry spřaženého průřezu pro tento projekt jsou uvedeny v následujícím panelu. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

16 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 16 Spřažené průřezy Rozměrové údaje lze měnit i přímo v grafickém zobrazení, a to tak, že označíte příslušnou kótu, kliknete pravým tlačítkem myši a v následném panelu upravíte rozměr. Po dokončení zadání se průřez spřaženého průřezu zobrazí: Na této obrazovce je rovněž možno zadat torzní obrys nebo jej nechat automaticky spočítat. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

17 strana 17 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Spřažené průřezy Uzavřete okno kliknutím na OK. Nacházíte se opět na centrální obrazovce Sestava výsledků Spočtou se všechny relevantní průřezové charakteristiky potřebné pro pozdější výpočty vnitřních účinků a návrhy spřažené konstrukce. Sestava výsledků se zobrazí v tiskovém procesoru RTprint nebo RTconfig v závislosti na volbě v menu pull-down Možnosti Tisk. Po provedení funkce tisku pomocí na panelu nástrojů n e b o výběrem příkazu menu pull-down Statika Tisknout průřezy se zobrazí sestava výsledků. Sestavy zpravidla obsahují i grafická zobrazení.. V levé části okna se v hierarchické stromové struktuře zobrazují výsledky. Tato stromová struktura odpovídá obsahu dokumentu a plní dvě funkce. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

18 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 18 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most vizualizace a navigace ve struktuře dokumentu výsledků volbou Zobrazení v liště menu lze zvolit rozsah hloubky zobrazení (počet úrovní). Pomocí tohoto přehledu lze cíleně zobrazovat požadované části dokumentu, aniž by bylo nutno listovat celým dokumentem. Najeďte ukazatelem myši nad odpovídající položku ve struktuře. Po kliknutí levým tlačítkem myši se v pravém podokně okamžitě zobrazí příslušná část výsledků. Stávající celková výsledková sestava může být dle konkrétních potřeb konfigurována. Konfigurace se provádí pomocí obsahu kapitol. Cílenou aktivací/zrušením zelených zatržení v rámečcích u kapitol a obrázků kliknutím levým tlačítkem myši se modifikuje konečný obsah protokolu. V hieraticky podřízených kapitolách se aktivace/zrušení zatržení automaticky dědí. Kliknutím do prázdného rámečku se příslušný obsah opět aktivuje. Všechna tato nastavení se ukládají spolu s konkrétním zadáním a individuální konfigurace výstupů je tak opakovatelná. Pro export sestavy výsledků v nezkrácené podobě klikněte na položku Export v liště menu. Po dalším kliknutí na tlačítko RTprint se sestava výsledků zobrazí v tiskovém okně RTprint. Pomocí nástroje RIB RTprint je pak možno sestavu výsledků obvyklým způsobem vytisknout. Dokument se může obecně skládat i z více sestav výsledků, které se připojují pomocí funkce Vložit sestavu výsledků Uložení dat a ukončení programu Zadaná data se uloží při ukončení programu pomocí funkce Soubor Ukončit Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Spuštění grafického zadávání Pro zahájení grafického zpracování zvolte v navigátoru funkci Úpravy statického systému. Otevře se grafické prostředí pro práci s prutovými a plošnými výpočetními modely konstrukcí a popř. se načtou i příslušná data zadání. V závislosti na provedené volbě šablony projektu pro zadávání se automaticky nastaví základní výchozí parametry úlohy, jako například norma pro silniční mosty, počet stavebních stavů, předdefinice subsystémů, některé druhy zatížení (například vlastní tíha, dodatečná zatížení, teplota a předpětí). Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

19 strana 19 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Zobrazen je tzv. konstrukční rastr v půdorysu, tj. v rovině xy. Tento rastr představuje základ pro konstrukci os mostu. Vyberte jako filtr 3D-systém a zavřete panel kliknutím na OK. Grafická pracovní plocha s konstrukčním rastrem V následujícím příkladu jsou popsány jednotlivé kroky zadávání tohoto konkrétního mostu. Pokud je to možné, jsou uvedeny i doplňkové informace. Přesto však nemůže tento příklad nahradit obecný popis grafického prostředí. Obecný popis funkcí grafického prostředí TRIMAS naleznete v příručce TRIMAS nebo v nápovědě (jen v angličtině nebo němčině). Zde naleznete obecné informace, popis základních vlastností při práci s grafickým prostředím, popis menu a obecných funkcí Konstrukce systémových os U zde popisovaného výpočetního modelu čtyřtrámového spřaženého prefabrikovaného mostu jsou podélné trámy modelovány jako nosníky, na které je pro roznos zatížení v příčném směru uložena ortotropní skořepina (se silně redukovanou tuhostí v podélném směru). Nejprve se konstruují hlavní nosníky. Počátek souřadného systému zvolíme v levém horním rohu betonové desky. S ohledem na přímkové osy systému lze tento jednoduchým způsobem přímo zadat. Doporučujeme však import dat DXF (soubor bw3-cz.dxf, rozměry v [m], tj. faktor převýšení pro import 1.0), funkce Soubor Rozhraní DXF Otevřít. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

20 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 20 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Systémové osy v podélném a příčném směru Konstrukce pomocných čar Pomocné čáry jsou používány pro vytváření ploch skořepiny, plošného zatížení nebo vztažných os pro generování proměnného zatížení, os uložení, atd. Pokud má deska mostovky v příčném směru náběhy, je nutno zadávat pro mostovku po pásech různé plochy s konstantní průměrnou tloušťkou. Toto rozdělení na dílčí plochy s různou tloušťkou lze nejefektivněji provést i následně pomocí tzv. ploch atributů. Pokud jsou v půdorysu systémové osy a vnější hrany zakřivené, musí být obrysy ploch vytvořeny předem pomocí linií. U ortogonálních mostů toto není nutné. V tomto případě se jako pomocné linie konstruují pouze vnější hrany mostovky, tzn. rozdělení na dílčí plochy s různou tloušťkou zde není nutné. Vnější podélné hrany mostovky. 1. Aktuální subsystém (horká klávesa t): zvolit subsystém (subsystém) Pomocné linie 2. Příkaz menu Linie Kopírovat Lineárně Dialog. 3. Nastavit režim kopírování subsystému: nový = aktuální. 4. Definovat vektor posunutí: dx = m [1.280 / tan(72,222*0.9)= ] a dy = m nahoru dolů 5. Počet kopií: 1 6. Označit linii: kliknout na obě horní linie. 7. Opakovat postup u pravé hrany mostu. 8. Zvolte v menu příkaz Linie Kopírovat Lineárně Dialog. 9. Režim kopírování ponechat beze změn (nový = aktuální). 10. Vektor posunutí: dx = m a dy = m. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

21 strana 21 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most 11. Počet kopií: Označit linie: označit obě dolní linie. Pro úplnost budou ještě vytvořeny krajní linie na začátku a konci. Zvolte v menu příkaz Linie Vytvořit Body. Pro další práci je nutno přizpůsobit zobrazení konstrukčního rastru rozměrům systému. Zvolte v menu Konstrukční rovina Úpravy Přizpůsobit modelu. Systémové linie v podélném a příčném směru, vnější hrany jako pomocné linie Pro vytváření plošných zatížení budou později zapotřebí linie, vymezující zatěžované plochy. Pro jejich konstrukci bude nyní vytvořena pomocná, vztažná linie, ležící mimo vlastní model mostu. 1. Aktuální subsystém (horká klávesa t): zvolit subsystém Zatížení. 2. Příkaz menu Linie Kopírovat Lineárně Dialog. 3. Nastavit režim kopírování subsystému: nový = aktuální. 4. Definovat vektor posunutí: dx = 0.00, dy = m 5. Počet kopií: 1 6. Označit linii: vlevo nahoře 7. Příkaz menu Linie Upravit Délku o hodnotu: m označit pravou stranu kopírované linie. 8. Příkaz menu Linie Upravit Délku o hodnotu: 5.00 m označit levou stranu kopírované linie Vytvoření posloupností linií Pro předpjaté nosníky je důležité vytvořit jako vztažnou osu tzv. posloupnosti linií přes celé délky hlavních nosníků. Posloupnosti linií se vytvoří postupným označováním linií trámů zleva doprava podél osy mostu. Zvolte v menu příkaz Linie Posl. linií Nový a definujte nejdříve HN-1 označením (kliknutím) na obě horní linie; výběr linií se ukončí pravým tlačítkem myši. Analogicky s 1. posloupností se vytvoří a 4. posloupnost pro 2., 3. a 4. hlavní nosník. Pomocí klávesy i lze vybírat posloupnosti linií a pomocí I lze posloupnosti zobrazit nebo skrýt. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

22 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 22 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Definice podmínek uložení Mostní konstrukce musí být uložena neposuvně a v podélném směru s možnou dilatací. Přehled uložení konstrukce mostu Nejdříve se vytvoří pevné ložisko 1, zamezující pohyb ve všech směrech. Zvolte v menu příkaz Uložení Vytvořit Na bod. Následně se vytvoří bod uložení 9, zamezující pohyb v příčném a svislém směru. Zvolte v menu příkaz Uložení Vytvořit Na bod. Následně se vytvoří zbývající body uložení, zamezující pohyb ve svislém směru. Zvolte v menu příkaz Uložení Vytvořit Na bod. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

23 strana 23 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Poznámky k modelování Jako statický systém je zvolena v podélném směru soustava nosníků a v příčném směru plošná konstrukce s ortotropními vlastnostmi, tj. prutové konečné prvky prefabrikovaných nosníků v podélném směru se navazují na plošné prvky skořepiny v příčném směru. Tím je elegantně vyřešen problém příčného roznosu vlivem dopravního zatížení. Kromě toho lze s výhodou na stejném výpočetním modelu zjišťovat i vnitřní účinky pro příčný směr. Pro generování, výpočet a vyhodnocení výpočetního modelu využívá program PONTI betonverbund aplikaci TRIMAS. Modely nosných konstrukcí jsou zadávány objektově na nadřazené hladině modelu. Program TRIMAS pro prostorové prutové a plošné konstrukce pracuje s lineárními (pruty se 2 uzly, skořepiny se 4 uzly) nebo kvadratickými (pruty se 3 uzly, skořepiny s 9 uzly) konečnými prvky. Jako výchozí standard jsou nastaveny lineární prvky. Pro výpočty tuhostí se zásadně uvažují celkové průřezové charakteristiky spřažených průřezů stanovené metodou tzv. celkového průřezu. Zkontrolujte nastavení pro výpočet FEM a řídících dat pomocí příkazu Možnosti Výpočet Zadání spřažených prefabrikovaných nosníků Nosníky se mohou teoreticky skládat z nekonečného počtu linií (segmentů) tvořících posloupnost linií. Každý segment nosníku tvořený linií přitom může mít jiné vlastnosti. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

24 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 24 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most U naší čtyřtrámové spřažené prefabrikované mostní konstrukce se pro každý podélný nosník vytvoří 1 nosník s konstantním průřezem. Začněte 1. spřaženým nosníkem HN-1: v menu zvolte příkaz Nosník Vytvořit V liniích. Zadejte zobrazené atributy (vlastnosti): materiál, průřez, typ prvku, elastické uložení, subsystém a střední délku prvku na 2,00 m. Definitivní dělení nosníku vyplyne později z navazující desky mostovky. Zvolte jako variantu průřezu Prefabrikát a Koncové pole. Zavřete zadávací panel. Nyní jste vyzvání k označení linií. Označte bez přerušení levým tlačítkem myši horní navazující linie 1 a 2. Ukončete zadání kliknutím pravým tlačítkem myši. Opakujte postup při stejném nastavení pro nosníky HN-2, HN-3 a HN-4. Půdorys: spřažené prefabrikované nosníky HN-1, HN-2, HN-3 a HN-4. V půdorysu se zobrazuje dělení prefabrikovaných nosníků. Podle potřeby lze individuálně nastavit jak pohled, tak i režim zobrazení. Provedené nastavení je při ukončení programu uloženo spolu s systémovými daty. Zkontrolujte nastavení a proveďte případné úpravy. Pohled: spřažené nosníky HN-1, HN-2, HN-3 a HN-4. Zvolte v menu příkaz Zobrazení Layout prvků Řez profilem nebo stiskněte klávesu F11. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

25 strana 25 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Pohled lze měnit pomocí funkčních kláves F5 až F8, přičemž klávesou F8 se zapíná izometrické zobrazení, klávesou F5 pak půdorys. Pro další práci aktivujte nejdříve půdorys. Další informace o nastavení a použití funkčních kláves naleznete v referenční příručce programu TRIMAS Spolupůsobící šířky desky Pro definici spolupůsobících šířek pásnic hlavních nosníků platí pouze pro L i=l i+1 6 1:5 zvolte v menu příkaz Nosník Průběh Ohybová tuhost Autom. dělení oblastí RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

26 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 26 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most a označte 1. spřažený nosník HN-1. Následně se zobrazí panel, který potvrďte OK. Opakujte tento postup pro zbývající nosníky. Všechny čtyři hlavní nosníky jsou s ohledem na spolupůsobící šířky rozděleny na Koncové pole oblast pole/oblast ložiska a Vnitřní pole oblast pole/oblast ložiska. V hraničních bodech jsou linie tímto příkazem automaticky rozděleny. Jednotlivým částem linií se pak přiřazují dané vlastnost spolupůsobící šířky desky. Po stlačení klávesy F11 se ve středu každé linie zobrazí průřez prefabrikátu. Po stlačení klávesy v Viditelnosti Plochy Průřez nosníků se pak na konci každé linie zobrazí název průřezu a jeho číslo Definice stavebních stavů U spřažených prefabrikovaných mostů musí být vždy zohledněn vliv procesu výstavby dotvarování a smršťování (proces zatěžování) Až doposud byla všechna zadání statického systému prováděna v 1. stavebním stavu. Protože u spřažených nosných konstrukcí jsou obvyklé změny statického systému, je nyní nutno definovat stavební stavy. U dané stavby se nabízí betonáž desky mostovky v jednom pracovním kroku. Stavební stavy jsou stavy statického systému, jejichž vlastnosti se v průběhu výstavby nebo provozu mění. Prefabrikáty t=30 SK-zatuhnutí t=33 Vznik spřažení pole SK-DZAT t=50 Stálá zatížení SK-KZAT t=200 Krátkodobá zatížení Stavební_stav-PT)* t=50 Vlastní tíha prefabrikátů + zatížení betonáží na prefabrikáty v poli Sekundární zatížení od dotvarování a smršťování vlivem vlastní tíhy prefabrikátů, betonáže, předpětí Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

27 strana 27 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most )* Sekundární Stavební_stav-PT se vytváří automaticky. Sekundární stavební stav nesmí být definován uživatelem. Klikněte na panelu nástrojů na ikonu Stavební stavy nebo stiskněte horkou klávesu b. V panelu Zvolit aktivní stavební stav klikněte na tlačítko Rozšířený a poté na tlačítko a. Nový: Název: Prefabrikáty čas 30 dnů druh: N0-stavební stav b. Nový: Název: SK-zatuhnutí čas: 33 dnů druh: N0-stavební stav c. Nový: Název: SK-DZAT čas: 50 dnů druh: NP-časově konstantní primární d. Nový: Název: SK-KZAT čas 50 dnů druh: N0-krátkodobá zatížení Tím jsou definovány veškeré (primární) stavební stavy. Sekundární stavební stavy se generují automaticky. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

28 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 28 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Modifikace systému v jednotlivých stavebních stavech Ke změnám statických systémů může docházet vlivem 1. změn poloh a počtu podpor v průběhu výstavby (pomocné opěry) 2. vznik a změny elastických kloubů v procesu výstavby 3. změny ve skladbě průřezů nosníků (přiřazení variant) 4. změny materiálů desky mostovky v průběhu výstavby (měkká nebo zatuhnutá, specifická tíha, izotropní nebo ortotropní) Pomocné stojky V průběhu výstavby nejsou v našem specifickém případě v porovnání s konečným stavem potřebné žádné pomocné stojky nebo jiný způsob dočasného podepření. Elastické klouby Prefabrikované nosníky jsou v průběhu výstavby uloženy staticky určitě, tzn. ve stavebním stavu Prefabrikáty musí být nad každou podpěrou vytvořen momentový kloub. Postupujte následovně: 1. Aktivujte pomocí klávesy b stavební stav Prefabrikáty. 2. Klikněte v panelu nástrojů na symikonubol Kloub Vytvořit 3. Zatrhněte políčko u možnosti Otáčení kolem osy y a označte konce linií, kde má být tento kloub přiřazen. Tím byly aktivovány ve statickém systému prvního stavebního stavu klouby nad střední podporou, v ostatních stavebních stavech se klouby nevyskytují. Varianty průřezu Zatímco název přiřazeného průřezu Q1 zůstává ve všech stavebních stavech formálně stejný, tj. jeho přiřazení zůstává zachováno, může docházet v jednotlivých stavebních stavech ke změnám variant tohoto průřezu. V následující tabulce je uveden přehled všech variant, které se mohou ve stavebních stavech vyskytovat. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

29 strana 29 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Číslo Název varianty... aktivní ve stavebním stavu varianty 1 Prefabrikát Prefabrikáty 2 Soudržnost SK-zatuhnutí SK-DZAT SK-KZAT Stavební_stav-PT U proměnných, spojitých nebo nespojitých průběhů průřezů mají velký význam jednotlivé liniové segmenty nosníku. Každému konci linie lze přiřadit jeden průřez, tj. jednomu liniovému segmentu lze přiřadit dva průřezy. Naproti tomu se varianta přiřazuje pouze jednomu liniovému segmentu. Například může být liniovému segmentu s lineárně proměnným průběhem průřezu přiřazena varianta Soudržnost. Na následujícím půdorysu je zobrazen přehled aktuálních čísel linií. Zobrazení čísel linií lze zapínat a vypínat klávesou v a volbou Linie / Čísla linií. Tato čísla linií jsou při přiřazování variant zobrazována v panelu Průběh průřezů nosníku. Obecně k přiřazování variant Existují tři možnosti přiřazení variant průřezů jednotlivým úsekům spojitého spřaženého nosníku. Nosník Editovat [Označit nosník] Průřez V rámci aktuálního stavebního stavu se tímto přiřazují zvolenému segmentu (linii) nosníku varianty. Použití: při prvním zadání Nosník Editovat Varianta [Označit nosník] Libovolným segmentům (liniím) nosníku lze tabelárně přiřazovat varianty přes všechny existující stavební stavy. Použití: při prvním vytvoření nebo při změnách Nosník Upravit Průřezy Varianta [Označit nosník] V rámci aktivního stavebního stavu se jediným příkazem a u všech nosníků vymění přiřazená varianta za nově zvolenou. Použití: při změnách mezi stavebními stavy, např. jedna varianta má být nahrazena druhou. Stavební stav 1 Prefabrikáty Stisknutím klávesy b aktivuje stavební stav Prefabrikáty. Pokud jste při zadávání spřažených nosníků neuvažovali o variantách, musíte je přiřazovat nejpozději nyní. Aktuální přiřazení lze zkontrolovat pomocí funkce Nosník Editovat Varianta [označit nosník]. Pokud je jako varianta nastaven Prefabrikát a jako spolupůsobící šířka desky "Koncové pole, není nutno provádět následující kroky. Postupujte následovně: 1. Editujte spřažený prefabrikovaný nosník HN-1 Průřez Varianty a zvolte jako variantu Prefabrikát. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

30 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 30 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Č. linie Č. varianty Opakujte postup u spřažených nosníků HN-2, HN-3 až HN-4. Půdorysné zobrazení prefabrikovaných nosníků Pohled YZ prefabrikovaných nosníků Stavební stav 2 SK-zatuhnutí Stisknutím klávesy b aktivuje stavební stav SK-zatuhnutí. Betonovanou část lze považovat za ztuhlou. Proto je u všech spřažených nosníků použita pouze jedna varianta průřezu: Soudržnost. Postupujte následovně: 3. Zvolte v menu příkaz Nosník Upravit Průřez Varianta označit nosník HN Nahraďte stávající variantu variantou Soudržnost. Č. linie Č. varianty Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

31 strana 31 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Stavební stav 3 SK-DZAT Stisknutím klávesy b aktivuje stavební stav SK-DZAT. Betonovanou část lze považovat za ztuhlou. Proto je u všech spřažených nosníků použita pouze jedna varianta průřezu: Spřažený prefabrikát. Postupujte následovně: 5. Zvolte v menu příkaz Nosník Upravit Průřez Varianta označit nosník HN Nahraďte stávající variantu variantou Soudržnost. Č. linie Č. varianty Stavební stav 4 SK-DZAT Stisknutím klávesy b aktivuje stavební stav SK-KZAT. Postupujte následovně: 1. Zvolte v menu příkaz Nosník Upravit Průřez Varianta označit nosník HN Nahraďte stávající variantu variantou Soudržnost. Č. linie Č. varianty RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

32 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 32 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Půdorysné zobrazení spřažených prefabrikovaných nosníků Pohled YZ prefabrikovaných nosníků Stavební stav 5 sekundární efekty Sekundárními efekty se do výpočtu zavádí vliv časové redistribuce vnitřních účinků statického systému. Stavební stav pro sekundární efekty se vytváří automaticky stejně jako sekundární zatížení vlivem dotvarování a smršťování ve stavebním stavu č. 5. Tím jsou spřažené prefabrikované nosníky popsány ve všech stavebních stavech. Pro kontrolu přiřazení variant zvolte nyní příkaz menu Nosník Editovat Varianta a označte požadovaný nosník Linie Pol.Z. Délka Q(zač) Q(kon) Oblast Var(1) Var(i) Číslo linie Poloha vztažená k začátku nosníku Délka liniového segmentu Průřez na začátku Průřez na konci Oblast spolupůsobící šířky desky 1=koncové ložisko,2=koncové pole,3=vnitřní ložisko,4= vnitřní pole Varianty průřezu ve stavebním stavu 1 0=základní systém,>0=č. varianty Varianty ve stavebním stavu i Varianty lze v příslušných oknech měnit. U každé linie může být aktivní pouze jediná varianta Zadání betonových příčníků Jako materiál příčníků se uvažuje beton C35/45. Stisknutím klávesy b aktivuje stavební stav Prefabrikáty. Zvolte v menu příkaz Nosník Vytvořit Na body. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

33 strana 33 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Jako průřez příčníků se definuje nový obdélníkový průřez s názvem QT a rozměry b/h = 1.00/1.85 m. Jako dělení nosníků se zadává střední délka prvku 2.00 m. I zde platí stejné podmínky jako u podélných nosníků. Skutečné dělení je závislé na rastrové síti desky mostovky. Klikněte na tlačítko Průřez a v následném panelu na tlačítko Nový. Nyní definujte obdélníkový průřez QT s rozměry b/h =1.00/1.85 m. Nejdříve vytvořte levý koncový příčník, na kterém označíte nejdříve horní bod uložení a poté dolní bod uložení. Tento postup opakujte u středového příčníku a poté u pravého koncového příčníku. Protože ve stavebním stavu Prefabrikáty se příčníky teprve betonují, tj. z hlediska nosnosti nejsou účinné, přiřadí se jim nový poddajný materiál. Vyberte v menu příkaz Nosník Editovat Atributy a označte levý koncový příčník, klikněte na tlačítko u materiálu, zvolte možnost Nový a změňte označení na C35/45mokrý, dále snižte hodnotu modulu E a G modulu o 5 řádů. Tento postup opakujte u středového příčníku a poté u pravého koncového příčníku. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

34 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 34 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Tím je všem příčníkům v 1. stavebním stavu přiřazen jiný materiál C35/45mokrý, než jaký je v následujících stavebních stavech ( C35/45 ). Tím je dokončeno zadávání prutového systému v podélném směru. V následující části se zadá deska mostovky Zadání desky mostovky Tuhost betonové desky v podélném směru je již obsažena v tuhosti spřažených nosníků. Betonová deska působí současně jako horizontální vyztužení trámu a roznáší na ně zatížení z vozovky. Pro vystižení tohoto působení ve statickém systému se deska uvažuje jako ortotropní skořepina. Tuhost skořepiny v podélném směru je redukována vhodným ortotropním faktorem. Při zadávání desky je třeba dále zohlednit úseky betonáže, tj. každý úsek přísluší samostatnému subsystému. Aktivace subsystému probíhá v definici stavebních stavů. Nejprve vytvoříme příslušné subsystémy. Klávesou t vyvoláme panel volby subsystému a pomocí tlačítka Nový vytvoříme požadované subsystémy. Zvolte v menu příkaz Skořepina Vytvořit Na body. Ortotropní chování je definováno ve vztahu k lokálním systémům v ploše desky. Tento lokální systém lze nechat zobrazit nebo skrýt pomocí klávesy v (Plochy Lokální systém plochy). Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

35 strana 35 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most Klikněte na tlačítko Materiál Nový. Změňte vlastnost materiálu z izotropního na ortotropní. Jako faktor ortotropie se použije poměr modulů pružnosti E x / E y = Klikněte na tlačítko Ortotropie. Smykový modul se sníží o stejný poměr. Pro průřez plochy se uvažuje průměrná tloušťka 0,22 m. Jako nový subsystém již byl vytvořen Úsek betonáže. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

36 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 36 Zadání statického systému spražený prefabrikovaný most S ohledem na výrazný podélných charakter mostní konstrukce ve srovnání s příčným směrem doporučujeme nastavit parametry pro střední rozteče sítě na x / y = 2 / 1 m. Označte následující body: ve směru chodu hodinových ručiček klikněte na všechny 4 rohové body. Začněte přitom bodem v levém horním rohu. Generovanou síť lze dále ještě nechat zlepšit, není to však nutné, neboť výsledky jsou v podstatě totožné. Z demonstračních důvodů však ještě upravíme síť na rovnoměrný rastr. Proveďte Skořepina Úpravy sítě Směrovat dle plochy. Označte po sobě plochu skořepiny a ve směru hodinových ručiček obrysové linie. S ohledem na 4 strany obdélníku může být označena postupně pro každou stranu pouze jedna linie. Pohled na desku mostovky Poznámka: oblasti desky s rozdílnými vlastnostmi konstrukčního prvku mohou být popsány pomocí tzv. ploch atributů. Nezávisle na parametrech zadaných při definici plochy skořepiny získávají oblasti skořepiny ležící pod plochou atributu příslušné jiné vlastnosti. Vzhledem k tomu, že se vlastnosti uvnitř jednoho konečného prvku nemohou měnit, představují obrysy ploch atributů současně i fixní linie pro generátor sítě. Tímto je zaručeno, že hranice oblastí ploch atributů se shodují s hranicemi prvků. Plochy atributů se však nemohou navzájem překrývat. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

37 strana 37 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Na následujícím obrázku je zobrazena stavební konstrukce s rozměry a statickým systémem. Půdorys kompletního modelu ve stavebním stavu krátkodobé zatížení. Pohled YZ kompletního modelu v příčném směru 1.6 Zatížení Stálá zatížení Stálá zatížení vstupují do všech návrhů. Je rozlišováno mezi vlivy působícími na průřez čistě prefabrikátu a vlivy působícími na spřažený průřez. Objemové a plošné zatížení Objemové tíhy stavebních materiálů jsou: Železobeton í = 25; 0kN=m 3 Prostý beton í = 24; 0kN=m 3 U čerstvého betonu je nutno tyto hodnoty zvýšit o 1; 0kN=m3. Pro povrch vozovky se uvažuje na 1 cm jeho tloušťky plošné zatížení minimálně 0;24kN=m2. Základy zadávání zatížení Veškerá zatížení mohou být zadána jako plošná, liniová (nosníková), bodová, resp. objemová. Příčný roznos zatížení je obsažen přímo ve statickém systému, což značně usnadňuje zadávání zatížení. Veškerá vlastní zatížení konstrukce se stanovují jako objemová zatížení automaticky z A γ - v závislosti na daném stavební stavu a aktuálních průřezových hodnotách. Vzhledem k tomu, že v jednom stavebním stavu se může vyskytovat více objemových zatížení, probíhá řízení tohoto zatížení prostřednictvím subsystému. Historie zatěžování U stálých zatížení, resp. dlouhodobých zatížení je třeba zohlednit historii zatěžování v závislosti na procesu výstavby a namáhání z dotvarování a smršťování. Jednotlivé přírůstky zatížení je třeba definovat v zatěžovacích stavech dle jejich času aktivace a časově závislých stavech průřezů a statického systému. Aktivace zatížení se řídí v přiřazeních stavebních stavů. Každý zatěžovací stav může být přiřazen pouze jednomu stavebnímu stavu. Zatížení betonáží monolitické desky mostovky působí pouze na prefabrikáty. To platí i tehdy, pokud je monolitická deska betonována v několika úsecích; tj. její působení na již spřažené průřezy se neuvažuje Zatížení prefabrikáty Stavební stav Č. ZS Název Atribut Prefabrikáty 1 Vlastní tíha prefabrikátů Vlastní tíha (prefabrikát) Prefabrikáty 2 Vlastní tíha monolitu Vlastní tíha (betonáž) Prefabrikáty 146 Předpětí_prefabrikát Předpětí (prefabrikát) Veškerá zatížení mají vliv na dotvarování a působí primárně na průřez prefabrikátů. U Předpětí_prefabrikát se může jednat o předpětí s okamžitou soudržností v licí formě a/nebo o předpětí kabely s výškovým vedením a dodatečnou soudržností nebo bez soudržnosti. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

38 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 38 Zatížení Vlastní tíha prefabrikátů Vlastní tíha prefabrikátů je stanovována interně programem (plocha průřezu krát 25; 0kN=m 3 ). Zvolte v menu příkaz Stavební stav vybrat aktuální stavební stav nebo stiskněte klávesu b a zvolte 1. stavební stav Prefabrikovaný nosník : 1. Klávesa l Nový Vytvořit zatěžovací stav: Vlastní tíha prefabrikátů Atribut zátěžového stavu: Vlastní tíha (prefabrikát). 2. Výchozí hodnota součinitelů bezpečnosti a kombinačních součinitelů pro každý druh účinku je dána nastavením atributu zatěžovacího stavu. Klikněte na tlačítko Atributy. Součinitele lze zkontrolovat nebo upravit po kliknutí na tlačítko Součinitele. Součinitele bezpečnosti a kombinační součinitele se liší podle nastavené normy, druhu stavby a především podle druhu účinku. Nastavením Stavby mostů (viz příkaz menu Možnosti Normy) jsou automaticky nastaveny výchozí hodnoty součinitelů odpovídající zvolené normě. 3. Následně otevřete panel Úpravy zatěžovacího stavu, klikněte na tlačítko Vlastní tíha, aktivujte generování vlastní tíhy jako objemového zatížení zaškrtnutím odpovídajícího políčka a klikněte na záložku Subsystémy. Zde vyberte subsystém, pro který má být v tomto zatěžovacím stavu generováno objemové zatížení (zde: HLAVNÍ_TRÁMY). Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

39 strana 39 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Pokud by později došlo ke změně průřezu prefabrikátu, bylo by zatížení od vlastní tíhy při dalším výpočtu FE automaticky vypočteno z aktuálních geometrických dat. Betonáž Zatížení betonáží na prefabrikáty mohou být zadána buď jako liniová zatížení na prefabrikované nosníky nebo jako objemové zatížení z částí desky mostovky s vlastnostmi měkkého materiálu tj. hmotného ale s minimální tuhostí. V obou případech se statické působení betonové desky vylučuje. Zatížení betonáží se v tomto případě spočte automaticky jako objemové zatížení; tj. deska i příčníky se betonují současně. Materiál mokrý beton již byl definován u betonových příčníků. Pokud se tak nestalo, je nutné zadat tento materiál nyní. Tloušťka desky [cm] E-modul [kn/m2] objemová tíha pole 1 + pole 2 22 cm 2, ,00 Zvolte v menu příkaz Skořepina Editovat Atribut a označte levou plochu (oblast pole). 1. Klikněte na tlačítko Materiál. 2. Označte beton C35/45 a klikněte na Nový. 3. Zadejte název nového materiálu: C35/45mokrý 4. Upravte E-modul: E=3,010 e-2 kn/m2. 5. Upravte specifickou tíhu: 26,00 kn/m3. 6. Potvrďte zadání kliknutím na OK a poté znovu klikněte na OK. 7. Klávesa l Nový Vytvořit zatěžovací stav: Betonáž Atribut zatěžovacího stavu: Vlastní tíha (betonáž). 8. Následně otevřete panel Úpravy zatěžovacího stavu, klikněte na tlačítko Vlastní tíha, aktivujte generování vlastní tíhy jako objemového zatížení zaškrtnutím odpovídajícího políčka a klikněte na záložku Subsystémy. Zde vyberte subsystém, pro který má být v tomto zatěžovacím stavu generováno objemové zatížení (zde: PŘÍČNÍKY a Úsek-betonáže). RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

40 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 40 Zatížení Zatížení na spřaženou konstrukci Stavební stav Č. zat. stavu Název Atribut SK-zatuhnutí 3 Zatuhnutí Zatuhnutí SK-DZAT 4 Vystrojení Stálé zatížení SK-DZAT Dodatečné stálé zatížení Vlastní tíha (stavební stav) SK-zatuhnutí Předpětí2 Předpětí (spřažený dílec) Veškerá zatížení mají vliv na dotvarování a působí na spřažené průřezy. U Předpětí2 se jedná o spojité předpětí, které nemusí být vždy přítomno (v našem příkladě skutečně není). Materiál lze považovat za zatuhlý. Pro příčný roznos zatížení je změněna vlastnost materiálu desky z izotropního na ortotropní. Toto nastavení lze zkontrolovat příkazem menu Skořepina Editovat Atributy a označením požadované plochy. Pokud by tomu tak snad nebylo, bylo by současně nutné nastavit ortotropní vlastnost materiálu desky mostovky i ve stavebních stavech 2, 3 a 4. Zatuhnutí Zvolte v menu příkaz Úpravy Stavební stav nebo stiskněte klávesu b a zvolte 2. stavební stav SK-zatuhnutí. 1. Vytvořte pomocí příkazu menu Plošná zatížení Volba Nový zatěžovací stav Zatuhnutí a jako atribut tohoto stavu nastavte Zatuhnutí. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

41 strana 41 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení 2. Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na plochu Globální zatížení Hodnota zatížení ve směru globální osy Z: -0,22 kn/m 2 3. a označte plochu Vystrojení konstrukce Zvolte v menu příkaz Úpravy Stavební stav nebo stiskněte klávesu b a zvolte 3. stavební stav SK-DZAT : Konstrukce hran obruby Protože zatím nebyly vytvořeny pomocné linie, resp. posloupnosti linií pro zatížení, je nutné je zkonstruovat nyní. Postupovat lze dvěma způsoby: buď kopírováním linií vnějších hran vždy o 1,40 m směrem dovnitř mostu nebo odpovídajícím kopírováním již připravené vnější pomocné v subsystému Zatížení a její následnou úpravou Zde volíme první možnost. Hrana obruby bude později zvolena jako vztažná linie. 1. Nový subsystém (klávesa t): Vytvořit subsystém Obruba. 2. Příkaz menu Linie Kopírovat Lineárně Dialog. 3. Potvrdit režim kopírování aktuální subsystém. 4. Vektor posunutí dy = 1.40 m, 1 kopie 5. a označit horní linii vnější hrany 6. Vektor posunutí dy = -1,40 m, 1 kopie 7. a označit dolní linii vnější hrany Aby linie protnuly linie koncových příčníků, je nutno linie obruby upravit; tj. upravit jejich délku tak, aby se protnuly s liniemi příčníků. Protože linie obruby a vnějších podélných nosníků leží blízko sebe, je nutno si příslušnou oblast dostatečně zvětšit. Zvolte v menu příkaz Linie Upravit Délku Na řeznou linii a klikněte linii levého koncového příčníku na 8. levém konci linie horní obruby RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

42 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 42 Zatížení 9. levém konci linie dolní obruby Zvolte v menu příkaz Linie Upravit Délku Na řeznou linii a klikněte linii pravého koncového příčníku na 10. pravém konci linie horní obruby 11. pravém konci linie dolní obruby Zvolte v menu příkaz Linie Upravit Délku Na řeznou linii a klikněte na linii prostředního příčníku 12. a upravte linie obruby tak, aby protínaly linie prostředního příčníku Tím byly zkonstruovány nahoře a dole hrany obruby. Dodatečná zatížení římsami, povrchem vozovky, zábradlím Dodatečná zatížení (vystrojení konstrukce) vznikají vlivem říms, povrchu vozovky, doplňkových konstrukcí a zábradlí. Vystrojení konstrukce Plošné zatížení p z [kn/m 2 ] Liniové zatížení pz [kn/m] Římsa deska parapet 5 4,8 Povrch (24 x 0.08) 2 0. Doplňkové konstrukce Zábradlí 0.50 Svodidla 0.30 Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Zatěžovací stav Upravit nebo stiskněte klávesu l Nový Vytvořit zatěžovací stav: Vystrojení Atribut zátěžového stavu: Stálé zatížení". 1. Následně zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body Typ zatížení: globální zatížení 2. Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body Typ zatížení: globální zatížení. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

43 strana 43 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Zadejte další zatížení: Deska římsy: 5 kn/m 2 Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body. Pro zjednodušení lze sloučit parapet římsy + zábradlí + svodidla do jedné položky: 5,6 kn/m Zvolte v menu příkaz Liniová zatížení Vytvořit Na body. Pohled na zatížení vystrojením konstrukce v příčném směru Proměnná - krátkodobá - zatížení Pod proměnnými zatíženími rozumíme krátkodobá zatížení. Tato zatížení mohou působit na spřaženou konstrukci od okamžiku jejího uvedení do provozu. Stavební stav Č.zat.stavu Název Atribut SK-KZAT 5 dtm=-12.3k Teplota SK-KZAT 6 dtm=8k Teplota SK-KZAT 7 Osa_10 Pokles podpory pravděp. SK-KZAT 8 Osa_20 Pokles podpory pravděp. SK-KZAT 9 Osa_30 Pokles podpory pravděp. SK-KZAT 10 a násl. LM1 (TS + UDL) SK-KZAT LM3 Únava SK-KZAT Vítr Vítr Teplotní zatížení atributy viz dále v textu Norma EN (Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-5: General actions -Thermal actions) zmiňuje dva možné postupy vertikálního rozložení teploty po výšce mostního průřezu: Svislá lineární složka (postup 1) RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

44 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 44 Zatížení a Svislé složky teploty s nelineárními účinky (postup 2). Na základě srovnávacích výpočtů a dostupných informací lze konstatovat, že postup 1 vede na konzervativnější (bezpečnější) dimenzování nosné konstrukce mostu. V systému PONTI betonverbund je v tomto smyslu aplikována metoda vyšetřování účinků teplotního zatížení dle postupu 1. V případě požadavku investora na aplikaci postupu 2 není jednoduše možné využívat u mostních staveb obvyklý a pro posuzování vhodný prutový model. V tomto případě je třeba stanovit vhodným způsobem ekvivalentní statické zatížení na pomocném, minimálně plošném, modelu příčného řezu a toto zatížení následně aplikovat na prutový model. Most je zařazen do skupiny 3 (betonový most). Pro posouzení jsou relevantní pouze lineární teplotní rozdíly po výšce průřezu (postup 1). U silničních mostů vzniká zatížení nerovnoměrným oteplením: při tloušťce krycí vrstvy 8 cm: 0.82 x 15 = 12.3 K na horní straně a 1.00 x -8 =- 8 K na spodní straně. Hodnota pro zadání vyplývá z následujícího: teplota na spodní straně mínus teplota na horní straně. Z toho plyne pro první sledovaný případ: horní strana je 12,3 K teplejší než spodní strana: vstupní hodnota -12,3 K. Pro druhý sledovaný případ: spodní strana je 8 K teplejší než horní strana: kladná vstupní hodnota 8,0 K. Stiskněte klávesu l a vytvořte nový zatěžovací stav dtm=-12.3 K Atribut zatěžovacího stavu Teplota Zadejte příkaz menu Zatížení nosníků Vytvořit a zvolte jako typ zatížení nosníku Zatížení teplotou a označte postupně všechny podélné nosníky. Pohled: Zatížení nosníků vlivem teplotních rozdílů Stiskněte klávesu l, nový zatěžovací stav: (dtm=8k) a poté postupujte analogicky k předchozím krokům Poklesy podpor Poklesy podpor se uvažují 1 cm na každou osu v nejméně příznivé kombinaci. Poklesy podpor lze zadávat jako bodová zatížení v bodech uložení. Lze předpokládat, že k poklesu podpor dojde z větší části ihned po zavedení zatížení. Z důvodu bezpečnosti je proto pokles podpor zahrnut už do výpočtu vnitřních účinků i v čase t=0. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

45 strana 45 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení K poklesu podpor může dojít i v bodech s elastickým uložením. Korespondující vnitřní účinky se uvažují jako bez vlivu na dotvarování. Zvolte v menu příkaz Bodová zatížení Zatěžovací stav Volba nebo stiskněte klávesu l Nový Vytvořit zatěžovací stav: Osa-10 Atribut zátěžového stavu: Pokles podpory pravděp.. Zvolte v menu příkaz Bodové zatížení Vytvořit Bod/kolmice/volně. Zvolte jako typ bodového zatížení Posuv a zadejte pokles podpory 0,01 m jako deformační zatížení ve všech 4 bodech uložení levého ložiska. Pohled: Posuv bodu z důvodu poklesu podpory Pro další zatěžovacích stavy pro poklesy podpor zadejte postupně: Osa-20 a Osa-30. Model hlavního užitného zatížení (Zatěžovací model 1) Pro návrh horní stavby se uvažuje zatížení dle sestavy gr1a pro silniční mosty. Tato zatěžovací sestava se skládá z vertikálního zatěžovacího modelu 1 (Load Model 1) jako dominantního zatížení a zatížení chodníků a cyklistických pruhů. Skupinu horizontálních zatížení, která je rozhodující pro kombinace vertikálních a horizontálních zatížení a návrh ložisek a spodní stavby v tomto textu dále nepojednáváme. Zatížení chodníku a cyklistických pruhů v našem konkrétním případě není relevantní. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

46 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 46 Zatížení Složky sestavy zatížení gr1a charakteristické hodnoty dle EN upravené pro účely snadnějšího zadávání Rovnoměrné zatížení na vedlejší + zbytkovou plochu Plošné zatížení hlavního pruhu Osová zatížení tandemem Hlavní pruh, resp. 1. jízdní pruh Osová zatížení tandemem Vedlejší pruh, resp. 2. jízdní pruh Zatížení chodníku 2,5 kn/m2 9,0 2,5 = 6,5 kn/m2 4 x 120 kn 4 x 80 kn 5,0 kn/m2 Z důvodu šířky vozovky 7,5 m je třeba uvažovat w = int (7,5 / 3) = 2 jízdní pruhy, resp. výpočetní hlavní pruhy. Zbývající šířky vozovky a římsy se považují za zbytkovou plochu. Poloha jízdního pruhu má být co nejméně příznivá. Nápravová tandemová zatížení se uvažují bez redukce na hlavní a vedlejší jízdní pruh Plošná zatížení UDL Plošná zatížení UDL (Uniformly distributed loads) se skládají z rovnoměrně rozdělených základních zatížení nebo zatížení vedlejšího jízdního pruhu a přitížení hlavního jízdního pruhu. Rovnoměrné zatížení 2.5 kn/m2 se přiřazuje vedlejší a zbytkové ploše a v tomto případě i chodníku. Maximální kroutící moment vzniká při jednostranně umístěném zatížení vedlejšího pruhu. Není však obecně praktické a možné zadávat pro každou hledanou extremální hodnotu účinků konkrétní polohu zatížení. Pro vyšetření extrémů definujeme za tímto účelem zatížení mnohem snadněji samostatně v jednotlivých oblastech a kombinační předpisy tak, že se v každém návrhovém řezu konstrukce automaticky vyhodnotí obálka min/max namáhání. Z tohoto vyplývají pro zatížení vedlejšího pruhu oblasti zatížení vlevo a vpravo. Chodníky zatížíme pouze sníženým plošným zatížením 2,5 kn/m 2. Vzhledem k tomu, že v oblasti hlavního pruhu (1. jízdního pruhu) již existuje základní zatížení 2,5 kn/m 2 přitěžuje se zde již pouze zatížením 9,0 2,5 = 6,5 kn/m 2. Pro vyhodnocení obalových křivek vnitřních účinků se plošná zatížení UDL umísťují vlevo a vpravo a po polovinách délky polí. Plošné zatížení - vedlejší + zbytkové plochy Vytvoří se celkem 4 poloviční zatěžovací oblasti pro užitná zatížení. Pro vytvoření těchto zatížení jsou zapotřebí ohraničující linie, které můžeme vytvořit pomocí referenční linie. 1. Nastavte klávesou malé t aktivní subsystém na Zatížení. 2. Příkaz Linie Kopírovat Lineárně Dialog 3. Upravit modus kopie subsystému: Nový = Aktuální. 4. Definovat vektor posunutí: dx = 0.00 a dy = [ /2] 5. Počet kopií: Označit linii: kliknout na linii. 7. Příkaz menu Bod Vytvořit Na průsečík linií. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

47 strana 47 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení 8. Označit linii: kliknout na kopírovanou linii. 9. Označit linii levého koncového příčníku, tak aby se na průsečíku vytvořil bod. Pokračujte bez přerušení myši v označování linií dalších příčníků. Nyní vznikly v průsečících body, které použijeme pro definici zatěžovacích ploch. 10. Klávesa velké T : skrýt linie zatížení. Zatížení chodníku Nyní nadefinujte nový zatěžovací stav: Chodník1-1 s atributem stavu: Užitné zatížení. Pokud by nebyl u zakřivených systémů k dispozici dostatečný počet bodů nebo linií, lze konstruovat zatěžovací plochy i mimo systém, tzn. mimo strukturu vlastního modelu. To je výhodné zejména tehdy, pokud jsou linie systému šikmé. 1. Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body. 2. Typ zatížení : Globální zatížení. 3. Hodnota globálního zatížení: konstantní 2,5 kn/m2. 4. Označte levý horní roh a ve směru chodu hodinových ručiček objeďte horní levou polovinu obrysu tak, aby došlo k uzavření polygonu. Aby bylo možno vytvořit plošné zatížení ve 2. poli (analogicky s prvním polem), je nutno nejdříve vytvořit zatěžovací stav Chodník1-2. Nyní pokračujte zadáním zatížení ve 2. poli. 1. Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body. 2. Typ zatížení: Globální zatížení. 3. Hodnota globálního zatížení: konstantní 2,5 kn/m Označte levý horní bod a ve směru chodu hodinových ručiček objeďte horní pravou polovinu kontury tak, aby došlo k uzavření polygonu. Nyní zadejte nový zatěžovací stav Chodník2-1 a opakujte postup i pro dolní část. Počátečním bodem je v tomto případě levý dolní rohový bod. Následně vytvořte další zatěžovací stav Chodník2-2 a vytvořte zatěžovací plochu v dolním 2. poli. Prostřednictvím menu Zobrazení Zatěžovací stav lze zobrazovat současně i více zatěžovacích stavů. Půdorys: zatížení chodníku v podélném směru RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

48 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 48 Zatížení Zatížení vedlejších ploch Zadejte nový zatěžovací stav: UDL1-1(2.5) s atributem: Užitné zatížení. Pomocí příkazu menu Plošné zatížení Zobrazení 2D lze nechat zobrazit v těžištích zatěžovacích ploch čísla zatěžovacích stavů a hodnoty zatížení. 1. Zvolte v menu příkaz Plošná zatížení Vytvořit Na body. 2. Typ zatížení: Globální zatížení. 3. Hodnota globálního zatížení: konstantní 2,5 kn/m Označte levý horní roh a ve směru chodu hodinových ručiček objeďte horní levou polovinu kontury tak, aby došlo k uzavření polygonu. Půdorys: UDL (2.5) plošné zatížení v podélném směru Pomocí příkazu Plošná zatížení Zobrazení 2D se v těžišti zatěžovací plochy zobrazuje číslo zatěžovacího stavu a hodnota zatížení. Plošná liniová zatížení.se v TRIMAS primárně vytvářejí na již existujících objektech (plochách a liniích) a dědí tak příslušnost k subsystému z těchto objektů. Vytváří-li se zatížení pomocí funkce na body, pak vztažný objekt při dokončení funkce zadání zatížení teprve automaticky vzniká spolu s daným zatížením. Nový vztažný, tzv. sekundární (neviditelný) objekt pak má příslušnost k právě aktivnímu subsystému. Požadovaný subsystémnového sekundárního objektu lze též před vlastní selekcí bodů nastavit v nabízeném panelu příslušnou volbou pod tlačítkem Subsystém. Plošné zatížení - přitížení hlavního pruhu Analogicky k definici plošných zatížení vedlejších pruhů se definují přitížení dvou hlavních jízdních pruhů v horní a dolní polovině pole. Kombinace zatížení hlavního jízdního pruhu probíhá nepříznivě pro plošná zatížení a vylučujícím způsobem pro nápravová zatížení jednotlivých pruhů. Na vytvoření pásů zatížení 3 m musí být vytvořeny body na příčnících pomocí referenční linie. Příkaz menu Zobrazení Subsystém nebo klávesa shift T : zobrazit Zatížení a "Obruba. 1. Příkaz menu Linie Kopírovat Lineárně Dialog. 2. Nastavit režim kopírování subsystému: nový = aktuální. 3. Definovat vektor posunutí: dx = 0.00 a dy = [ ] Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

49 strana 49 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení 4. Počet kopií: Označit linii: Kliknout na linii. Příkaz menu Bod Vytvořit Na průsečík linií. 6. Označit linii: Kliknout na kopírovanou linii. 7. Označit linii osy levého koncového příčníku v průsečíku se vytvoří bod. Pokračujte bez přerušení dále a označte i zbývající linie příčníků. Nyní jsou v průsečících vytvořeny body, které lze použít pro definici zatěžovacích ploch 8. Kláves shift T : skrýt Zatížení. Nyní definujte nový zatěžovací stav: UDL-6.5_1.1. Jako atribut zatěžovacího stavu pro přitížení hlavního pruhu zvolte: Užit.zať. pruh 1 / Zákl.rovn.I Postupujte obdobně jako při zadávání zatížení vedlejšího pruhu a vytvořte zatěžovací stavy (pro přitížení hlavního pruhu) v horních a dolních polovinách vozovky. Zvolte v menu příkaz Plošné zatížení Vytvořit Na body. 1. Typ zatížení : Globální zatížení. 2. Hodnota globálního zatížení: konstantní 6,5 kn/m Označte horní levý roh a obejděte pravý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Vytvořte nový zatěžovací stav: UDL-6.5_1.2. Nyní pokračujte zadáním zatížení ve 2. poli. Zvolte v menu příkaz Plošné zatížení Vytvořit Na body. 1. Typ zatížení : Globální zatížení. 2. Hodnota globálního zatížení: konstantní 6,5 kn/m Označte horní levý roh a obejděte pravý horní obrys zatěžovací plochy ve směru hodinových ručiček až po opětovné uzavření polygonu. Nyní zadejte nový zatěžovací stav UDL-6.5_2.1. Jako atribut zatěžovacího stavu pro přitížení hlavního pruhu zvolte: Užit.zať. pruh 2 / Zákl.rovn.II. Opakujte postup pro dolní jízdní pruh v 1. poli. Nyní zadejte nový zatěžovací stav UDL-6.5_2.2 a opakujte postup pro dolní jízdní pruh v 2. poli. Půdorys: plošné zatížení hlavních pruhů v podélném směru RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

50 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 50 Zatížení Pohled: plošné zatížení hlavních pruhů 1 a 2 v příčném směru Pohled: všechna plošná zatížení UDL v příčném směru Nápravová zatížení tandemem Zatížení zdvojenými nápravami v jízdních pruzích 1 a 2 je třeba uspořádat bezprostředně vedle sebe bez zbytkové plochy mezi jízdními pruhy. Veškeré standardní zatěžovací vlaky pro silniční a železniční mosty jsou obsaženy jako zatěžovací makra v databázi. Pro odlišné zatěžovací vlaky lze zatěžovací makra kdykoli vytvořit. Metoda 1 Zatěžovací makra se s přírůstkem kopírují podél posloupností linií. Každá kopie přitom vytváří nový zatěžovací stav. Metoda 2 Zatěžovací makro se polohuje Na bod nebo volně. Následně se vytvářejí další polohy zatížení pomocí funkce Kopírovat Lineárně Dialog. Tato metoda je vhodná pouze pro přímé mosty. V tomto případě použijeme metodu 1. Příkazem Zobrazení Subsystém nebo klávesou T : vypněte pro lepší přehlednost a jednoznačnost následujících selekcí linií subsystém Zatížení. Kontrolní dotaz potvrďte a popř. nastavte klávesou t aktivní subsystém např. Obruba. Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 1 Definujte nový zatěžovací stav. Vytvořte nový zatěžovací stav TS1 s atributem: Vylučující pruh 1 / Soupr.I. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

51 strana 51 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Vyberte typ zatěžovacího makra Přejděte do funkcí zatěžovacích maker, příkaz Úpravy Model Zať. makro. Zvolte typ zatěžovacího makra TS_4x120 (Tandem System), příkaz Zatěžovací makro Typ zatěžovacího makra Volba a polohujte toto zvolené makro pomocí příkazu Zať. makro Na plochu Vytvořit Podél linie. 11. Jste vyzváni k označení linie zvolte horní obrubu 12. Makro se zobrazuje. 13. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie obruby a potvrďte levým tlačítkem myši. Vedlejší vozidlo lze vytvořit snadno jako kopii hlavního vozidla. Proveďte příkaz Zať. makro Na plochu Kopírovat Kolmo Linie. 14. Modus kopie: stejný zatěžovací stav 15. Označit linii zvolte horní obrubu 16. Zvolit makro: označit makro v 1. pruhu 17. Vzdálenost makra: 3.00 m 18. Směr kopie: kliknout zřetelně pod linií obruby 19. Počet kopií: 1 Nové makro se zobrazí. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

52 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 52 Zatížení Vzhledem k tomu, že zatížení vedlejšího pruhu bylo zjednodušeně vytvořeno jako kopie hlavního pruhu dosadíme ještě odpovídající redukční součinitel. Příkaz Zať. makro Na plochu Editovat: označit právě zkopírované makro 20. Faktor zatížení: 80/120 = Po potvrzení OK označte makro ve vedlejším pruhu. Výchozí poloha modelu tandemového zatížení LM1 (jízdní pruhy 1 a 2) pro pruh 1 Následně je nutno kopírovat zatížení podél obruby. Zvolte v menu příkaz Zatěžovací makro Kopírovat Podél Linie. 1. Režim kopírování nastavte na Nový zatěžovací stav. 2. Označte linii zvolte horní obrubu. 3. Klikněte na kopírované makro (zde jízdní pruh 1). 4. Vzdálenost mezi jednotlivými polohami zatížení lze zadávat libovolně. Zadejte například hodnotu 1.2 m. 5. Směr kopírování je zleva doprava. 6. Počet kopií je libovolný. Zadejte například hodnotu 43. Makro se nyní zkopírovalo, přičemž se pro každou kopii vytvořil nový zatěžovací stav. Horkou klávesou l lze přepínat a zobrazovat jednotlivé stavy. Pokud by mělo být zatěžovací makro kopírováno podél zakřivené linie nebo posloupnosti linií, musí být v panelu Modus kopírování zatěžovacího maker zvolena možnost Přizpůsobení na linie. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

53 strana 53 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Celkem bylo generováno 43 dalších zatěžovacích stavů pro nápravy tandemu v 1. jízdním pruhu levého hlavního pruhu. Pomocí příkazu menu Zobrazení Zatěžovací stav Viditelnost lze nechat zobrazit více zatěžovacích stavů současně. Následně je nutno generovat tandemové zatížení v jízdním pruhu 2 směru 1. Nejdříve je nutno pomocí klávesy l znovu nastavit výchozí zatěžovací stav 22. Zvolte v menu příkaz Zatěžovací makro Kopírovat Podél Linie. 1. Režim kopírování nový zatěžovací stav s číslem: Označte linii. 3. Klikněte na kopírované makro (zde jízdní pruh 2). 4. Zadat vzdálenost 1.20 m. 5. Směr kopírování je zleva doprava. 6. Počet kopií: 43. Nápravová zatížení tandemem jízdního směru 1 (pruhy 1 a 2) v jednom zvoleném zatěžovacím stavu Pomocí klávesy L nebo l lze velmi rychle zkontrolovat vygenerované polohy zatížení. Obrázek: Pohled: tandemové zatížení pruhu 1 (jízdní pruhy 1 a 2) Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 2 Celý postup je analogický k postupu popsanému pro horní jízdní pruh 1. Vytvořte nejprve nový zatěžovací stav TS2 s atributem: Vylučující pruh 2 / Z.pás II. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

54 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 54 Zatížení Postupujte analogicky podle popisu u TS1 a generujte zatěžovací stavy podél linie spodní obruby. Při vytváření tandemového zatížení v hlavním jízdním pruhu je nutno nastavit režim kopírování Nový zatěžovací stav. Při vytváření tandemového zatížení na vedlejším pruhu je nutno nastavit režim kopírování Nový zatěžovací stav s číslem: 66. Poloha zatěžovacího makra vůči linii závisí na jejím lokálním systému. Pokud ukazuje směr x zleva doprava, pak je makro polohováno pod tuto linii. V opačném případě, tj. směr x zprava do leva, je makro polohováno nad tuto linii. Pro změnu orientace lokálního systému linie použijte příkaz Linie Upravit Lokální systém Otočit směr X. Pomocí horké klávesy v nebo ikony brýle lze aktivovat zobrazení lokálních systémů. Tandemová zatížení pruhu (směru) 2 (jízdní pruhy 1 a 2) v zatěžovacím stavu 104 Zatížení nápravami tandemu, příčné uspořádání 3 V tomto úvodním příkladě zadání příčného uspořádání 3 vynecháme. Postup je analogický k uspořádáním 1 a 2, tj. nejprve je třeba vytvořit vztažnou linii podél které se generují jednotlivé polohy zatížení Únavová zatížení (model zatížení 3) Stanovení vnitřních účinků pro návrh na únavu probíhá u silničních mostů zatěžovacím modelem 3. Principielně se rozlišují spojité nosníkové mosty s rozpětím menším a větším než 40m. Rozpětí Únavový zatěžovací model 3 < 40m Jednotlivé vozidlo se 4 nápravami 1.20m 6.00m 1.20m. Zatížení náprav 120kN. (celkem: 480kN) > 40m 2 samostatná vozidla se 4 nápravami (viz výše), vzájemná vzdálenost vozidel 40m. Zatížení náprav 120kN. (celkem: 2 x 480kN) V tomto případě je maximální rozpětí 26 m. Použije se 1. varianta únavového modelu zatížení. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

55 strana 55 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Zatěžovací model 3, 1. směr Definujte nový zatěžovací stav. Vytvořte nový zatěžovací stav LM31 s atributem: Únavové zatížení. Proveďte příkaz Zať. makro Na plochu Vytvořit Podél linie. Zvolte makro LM3_8x60. Zvolte v menu příkaz Zatěžovací makro Vytvořit Podél linie. Jste vyzváni k označení linie (horní obruby). Nyní se makro zobrazí. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie a potvrďte levým tlačítkem myši. Proveďte příkaz Zať. makro Na plochu Kopírovat Podél Linie. 21. Modus kopie: nový zatěžovací stav 22. Označit linii (zde: horní linie obruby) 23. Označte kopírované makro 24. Vzdálenost jednotlivých poloh makra, zvolte např. 3.0 m 25. Směr kopie zleva doprava. 26. Počet kopií: 17. Únavový model zatížení LM3 ze směru 1 pro jeden zvolený zatěžovací stav Zatěžovací model 3, 2. směr Celý postup je analogický k předchozímu. Vytvořte nový zatěžovací stav LM32 s atributem: Únavové zatížení. Proveďte příkaz Zať. makro Na plochu Vytvořit Podél linie. Jste vyzváni k označení linie (dolní obruby). Nyní se makro zobrazí. Umístěte levý vztažný bod makra na počáteční bod linie a potvrďte levým tlačítkem myši. Kopírujte zatěžovací makro podél linie dolní obruby analogicky k postupu u horní obruby. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

56 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 56 Zatížení Únavový model zatížení LM3 ve směru 2 pro jeden zvolený zatěžovací stav V případě železničních mostů, kde může být problematika únavové kombinace podstatně komplexnější než u mostů silničních, sestavuje PONTI únavovou kombinaci následujícím způsobem: Pokud nebyl uživatelem žádnému zatěžovacímu stavu přiřazen atribut Únavové zatížení, pak se automaticky vygeneruje návrhová kombinace pro MS únavy z již zadaného zatěžovacího modelu LM71 (pouze svislá zatížení). Pokud byl uživatelem jednomu nebo více zatěžovacímu stavu přiřazen atribut Únavové zatížení, pak program předpokládá, že se jedná o únavová zatížení typu 1 až 12 předepsaná ve smyslu EN zadavatelem projektu a že tato byla uživatelem jako taková zadána do příslušných zatěžovacích stavů, např. formou pojezdu vlastních zatěžovacích maker, které následně atribut Únavové zatížení vyhodnocuje vzájemně vylučujícím se způsobem Zatížení větrem U zatížení větrem je třeba ve smyslu normy EN podle typu mostní stavby a návrhové kombinace (s nebo bez užitného zatížení) uvažovat příslušnou referenční plochu pro účinky větru. Pro výpočet reakcí a posuvů ložisek se v našem případě použijí následující zatížení. Výška výslednice působení větru Šířka horní stavby Výška horní stavby Celková výška < 20 m b / d o 6.51 b / d q 2.88 w o w q b = 10,30 m d o = 1,58 m d q = 1,58 + 2,00 = 3,58 m 1,9 kn/m2 1,8 kn/m2 1,8 x 3.58 = 6,44 kn/m Nejdříve je nutno definovat nový zatěžovací stav. Vytvořte nový zatěžovací stav Vítr_vč._dopravy s atributem: Zatížení větrem. Zvolte v menu příkaz Liniové zatížení Vytvořit Na body. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

57 strana 57 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení 1. Liniové zatížení globálně. 2. Globální hodnota liniového zatížení: px = 0, py = 6,44, pz = Označte první a poslední bod horního hlavního nosníku HN_1 Zobrazí se konstantní liniové zatížení Tímto jsou zadání statického systému spřažené mostovky a zadání vnějších zatížení ukončené. Celkem bylo zadáno 4 stavebních stavů s modifikovanými daty statického systému a vnějšími zatěžovacími stavy. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

58 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 58 Zatížení Předpětí V následující kapitole jsou popsány možnosti grafického zadávání a optimalizace geometrie předpínacích kabelů, zadávání podmínek předpětí a dokumentace zvoleného vedení předpínacích kabelů a podmínek předpětí v grafické a textové formě. Navrženo je celkem 50 předpínacích lan s okamžitou soudržností, rozdělených do 5 vrstev. První a třetí vrstva po 10 lanech je průchozí. Další tři vrstvy po 10 lanech jsou v oblasti uložení odizolované. 2. stupeň předpětí se neuvažuje, tj. všech 50 lan je uvažováno pouze v 1. stupni předpětí. Stavební stav Č. zat. stavu Název Atribut Prefabrikát 146 Předpětí1 Předpětí (prefabrikát) SK-zatuhnutí Předpětí2 Předpětí (spřažený dílec) Definice ideálního kabelu Jak již bylo uvedeno, bylo navrženo celkem 5 vrstev předpínacích kabelů. Jednotlivé vrstvy jsou v následujícím označovány jako ideální kabely. Pod pojmem ideální kabel je chápána skupina předpínacích kabelů, které lze s ohledem na stejnou geometrii a stejné podmínky předpětí sloučit do jednoho zadávacího objektu. Trám (hlavní nosník) HT_1 Zvolte v menu příkaz Předpětí Ideální kabel Upravit. Klikněte na tlačítko Nový. V poli Číslo ideálního kabelu se automaticky objeví u prvního kabelu hodnota 1. Při dalším kliknutí na tlačítko Nový je každému dalšímu kabelu přiřazeno číslo o jedničku vyšší. Pokud již bylo definováno více ideálních kabelů, lze mezi nimi přepínat pomocí šipek < a >. Zadejte počet skutečných kabelů 10 a klikněte na tlačítko Předp.výztuž. V následujícím panelu lze zadat novou předpínací výztuž nebo z databáze vybrat již existující. Klikněte na tlačítko Databáze a vyberte ze zobrazených způsobů Spannbettvorspannung, Litze_profiliert. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

59 strana 59 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Pokud nyní kliknete na tlačítko Upravit, zobrazí se parametry systému předpínání, které lze podle potřeby upravit. Následujícími tlačítky se nastavuje druh předpětí. Volit lze mezi způsoby Se soudržností, Bez soudržnosti, S okamžitou soudržností a Externí předpětí. Zde nastavíme možnost S okamžitou soudržností. Klikněte na tlačítko Vztažná osa a v následujícím panelu Definovat vztažnou osu na tlačítko Nová posloupnost linií. Vyberte v panelu Posl. linií posloupnost HT_1 (hlavní trám) a zavřete panel kliknutím na tlačítko OK. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

60 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 60 Zatížení Výpočetní body radiálních, předpínacích příčných sil jsou dány stávajícím členěním nosníků. Protože nosníky se skládají z několika linií, které mohou být různě dlouhé, nemusí být výpočtové body stejně jako u diskrétních prvků rozloženy po nosníku rovnoměrně. Změny polohy výpočtových bodů lze docílit pouze změnou dělení nosníků. Dalším nastavení definice ideálního kabelu je jeho přiřazení k zatěžovacím stavům. Uzavřete panel Definovat vztažnou osu kliknutím na OK. V panelu Úpravy ideálních kabelů klikněte na tlačítko ZS stavební stav a v panelu Úpravy zatěžovacího stavu vyberte stav Předpětí prefabrikát. Pamatujte na to, že musí být nastaven správný atribut tohoto zatěžovacího stavu: Předpětí (prefabrikát). Jiné nastavení není nutné v panelu Úpravy ideálních kabelů pro tento konkrétní ideální kabel č. 1 provádět. Funkce Rozteč kabelů... je relevantní pouze u předepjatých plošných konstrukcí. Použití těchto tlačítek zde není proto dále popisováno. Lze pokračovat definicí dalších ideálních kabelů (vrstva 2, 3, 4 a 5). Pro tyto účely klikněte na tlačítko Nový. Vytvořte ideální kabel 2, 3, 4 a 5. Nastavení (počet předpínacích kabelů, předpínací výztuž, vztažná osa, zatěžovací stav) se přebírá z ideálního kabelu 1. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

61 strana 61 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Při dalším kliknutí na tlačítko Nový je každému dalšímu ideálnímu kabelu přiřazeno číslo o jedničku vyšší. Neměňte navržená čísla ideálních kabelů. Pokud již bylo definováno více ideálních kabelů, lze mezi nimi přepínat pomocí šipek < a >. Tlačítkem < nastavte znovu ideální kabel 1 a zavřete panel Úpravy ideálních kabelů tlačítkem OK. V následující části se zadá křivka předpínacích kabelů pro kabel 1. Geometrie předpínacích kabelů Základy vedení předpínacích kabelů Průběh křivky předpínacích kabelů je vždy popisován ve vztahu k předem definované vztažné ose. Vztažnou osou je posloupnost linií; v nejjednodušším případě se jedná o přímou posloupnost, pokud je posloupnost linií v půdorysu zakřivená, skládá se z různých typů linií. Křivočaré souřadnice u, v, w křivky se vztahují ke vztažné ose ideálního kabelu, přičemž u popisuje rozvinutou délku a v výškovou polohu, měřenou od horní hrany průřezu, případně od počátku, použitého při zadávání průřezu. Pomocí w lze popsat odchylku křivky od osy podélného nosníku v půdorysu. Nejsnazší možností zadání křivky u předpětí se zakřiveným průběhem je použití tzv. standardní křivky. Standardní křivka Zvolte v menu příkaz Předpětí Geometrie Vytvořit body křivky Standardní křivka a vytvořte standardní křivku s následujícími parametry. Standardní křivka se generuje s následujícími vlastnostmi: předpínací body na začátku a konci vztažné osy vždy v těžišti průřezu; vrcholové body nad podporami; nejnižší body ve středu polí, resp. 0.4 l pro střední a koncová pole, přičemž se dodržuje předepsané krytí betonem. Polohu inflexního bodu lze zadat volitelně buď jeho vzdáleností od vrcholového bodu (zde 1/10 rozteče pole) nebo zadáním požadovaného poloměru ohybu nad podporou. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

62 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 62 Zatížení Křivka předpínacího kabelu se zobrazuje na statickém systému. Následující zobrazení s převýšením křivky kabelu na statickém systému získáte příkazem menu Předpětí Zobrazení... Převýšení pro zobrazení Z:5. Další možnosti zadávání bodů křivky jsou Na body, Na rastru, volně, Na uzly a Dialog... Zadávání v dialogu Zadávání v dialogu je vhodné tehdy, pokud je geometrie křivky předpínacího kabelu známá a chcete zadat její body přímo zadáním odpovídajících souřadnic. Úprava geometrie křivky V dalším textu popisované funkce pro úpravy křivky kabelu jsou obecně používány až po prvním výpočtu a kontrole předpětí, a to pro jeho optimalizaci. Zde bude pro přehlednost výkladu optimalizace geometrie provedena předem a průběh křivky předpínacího prvku tak bude korigován okamžitě. Průběh křivky se mírně zploští a inflexní bod se přesunou blíže nejvyššímu bodu. Zvolte v menu příkaz Předpětí Geometrie Editovat bod a vyberte první bod křivky. Následně se otevře panel Editovat body křivky. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

63 strana 63 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Pomocí tlačítek < a > lze procházet jednotlivými body křivky a vybírat je pro další úpravy. Změňte souřadnice bodů křivky podle následujícího návrhu. Každou změnu je nutno potvrdit kliknutím na tlačítko Přiřadit. Po kliknutí na tlačítko Nový se vytvoří nový bod křivky. Zadávání geometrie předpínacího prvku začněte u hlavního nosníku HN_1; a to u levého prefabrikovaného nosníku v poli 1: Ideální kabel 1: bod u v u Úprava úhlu tangenty Zvolte v menu příkaz Předpětí Geometrie Tangenta v bodě Na body Tečna = 2*dv/du. Pomocí této funkce se geometricky stanoví sklon kvadratické paraboly mezi dvěma body. Označte postupně bod uložení a nejnižší bod. Zobrazovaná gumová nit představuje přímkovou tangentu dv/du. Analogicky postupujte i na konci předpínacího prvku a nastavte stejný úhel tečny. Úprava inflexních bodů Zvolte v menu příkaz Předpětí Geometrie Definovat inflexní bod. Označte postupně 2 inflexní body. Tímto se přepočte výška inflexních bodů a zobrazí upravená křivka předpínacího prvku. Podmínky předpětí Zvolte v menu příkaz Předpětí Geometrie Podmínky předpětí. Následně se otevře panel podmínek předpětí. Pro každý kabel, tj. každou jeho polohu, lze samostatně definovat podmínky předpětí, tzn. předepnutí, popuštění a dopnutí. Předpínací síla je přitom zadávána v procentech maximální přípustné síly. Průběh předpínací síly lze kdykoli zobrazit kliknutím na tlačítko Diagram. Pomocí funkce Řídící data lze nastavit parametry průběhu předpínací síly; toto nastavení zde není blíže popisováno. Definitivní podmínky předpětí lze stejně jako geometrii stanovit až po provedení výpočtu a kontroly předpětí, a to spolu s optimalizací geometrie. Optimalizace zde byla provedena předem. Definujte pro ideální kabely dále uvedené podmínky předpětí. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

64 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 64 Zatížení P omax = 0.90 x 1500 = 1350 N/mm2 (maximální síla lisu!) P omax = 0.90 x 1500 x e - ( -1) 1300 N/mm2 P mo = 0.85 x 1500 = 1275 N/mm2 maximální přípustné přepětí 1350/1275= ,9 % Pohled: Diagram předpínací síly u ideálního kabelu 1 Pro uzavření okna se zobrazením diagramu stiskněte levé tlačítko myši a zvolte v menu příkaz Předpětí Zobrazit systém. K jednotlivým předpínacím kabelům se definují tzv. Podmínky předpětí, což je zadání předpínací síly, postupu předpínání a definicí kotvení kabelů. Jsou k dispozici tři typy kotev, a to mrtvá kotva, napínací kotva a spojka. Postup předpínání se určuje pořadovými čísly od 1-6. Předpínací síla se určuje procentem maximální dovolené předpínací síly. Číselné hodnoty do 149 ve sloupci síla jsou interpretovány jako procenta, od hodnoty 150 jako absolutní hodnoty v kn. Při zadané hodnotě větší než 100% se může stát, že předpínací síla není v diagramu zobrazena v požadované hodnotě. Je to tím, že byla překročena max. přípustná předpínací síla, která je zpravidla v rozmezí do 114%. Jak dalece je možno překročit 100% lze vypočíst z parametrů ocele kabelů: dov (pm0,max), dov (pm0,max) a dov (p0,max), dov (p0,max). 100% předpínací síly se vypočte: počet skutečných kabelů * Ap * f(p0.1k) * dov (pm0,max) nebo počet skutečných kabelů * Ap * f(pk) * dov (pm0,max). Možné překročení se vypočte: počet skutečných kabelů * Ap * f(p0.1k) * dov (p0,max) počet skutečných kabelů * Ap * f(pk) * dov (p0,max). Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 nebo

65 strana 65 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Uvedené vzorce platí za předpokladu zadání hodnoty Kapa=1.0 (tzv. Vorhaltemaß dle DIN- Fachberichte). Předpínací sílu je možné zadat buď jen jako sílu na konci a začátku kabelu, nebo jako sílu v určitém místě kabelu, anebo jen místo působiště síly. Pomocí tlačítka Řídící data se ovlivní výpočet předpínací síly po započtení krátkodobých ztrát. Tlačítkem Diagram si můžeme nechat zobrazit průběh předpínací síly v daném kabelu. Přepínač Zohlednit pokluz v Řídících datech dialogu Podmínky předpětí slouží pouze pro informativní zobrazení průběhu sil v diagramu a nemá vliv na vlastní přepočet účinků předpětí kabelu na konstrukci. Pokud je v parametrech materiálu kabelů zadán pokluz, pak se s ním vždy počítá. Pokluz se nezohlední, pokud má hodnotu 0 mm. Význam přepínače Předpínací síly po pokluzu: předpínací síly se zvyšují iterativně tak dlouho, dokud není po zadaném pokluzu dosažena požadovaná předpínací síla. U ideálních kabelů 2, 3, 4 a 5 postupujte obdobně jako u kabelu 1. Tyto kabely jsou na obou koncích odizolované v délce 2 m, což je v daném případě zohledňováno přímo při zadání délkové souřadnice. Ideální kabel 2: bod u v w Ideální kabel 3: bod u v w Ideální kabel 4: bod u v w Tím je dokončeno zadávání předpětí 1 v podélném nosníku (prefabrikátu). Dalším 7 prefabrikátům má být přiřazeno stejné předpětí jako u výše uvedeného prefabrikátu. Začněte prefabrikátem v pravém poli 2. Zvolte v menu příkaz Předpětí Ideální kabel Upravit. Nyní klikněte na tlačítko Nový. Do pole Číslo ideálního kabelu zadejte u prvního kabelu hodnotu 5. Stejně postupujte i u ideálních kabelů 6, 7 a 8. Potřebnou geometrii předpínacího prvku vytvoříte zkopírováním geometrie již zadaného prvku. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

66 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 66 Zatížení Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o 6 1 du= 26,00 m 7 2 du= 26,00 m 8 3 du= 26,00 m 9 4 du= 26,00 m 10 5 du= 26,00 m U všech dalších ideálních kabelů v nosnících HT-2, HT-3 a HT-4 postupujte analogicky. Trám (hlavní nosník) HT_2 Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

67 strana 67 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Zatížení Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o Trám (hlavní nosník) HT_3 Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o Trám (hlavní nosník) HT_ Číslo kabelu Kopírovat z č. Posunout o Výkres mřížky Pro vytvoření výkresu mřížky zvolte příkaz menu Předpětí Výsledky Výkres mřížky. V následujícím panelu Výkres mřížky nastavte faktor převýšení pro zobrazení průběhu kabelů a faktor pro velikost písma. Zvolte možnost: Excen.kanálku. Vypočtou se souřadnice předpínacího kabelu ode dna bednění (hrana 1) až po dolní hranu kanálku; přitom je již zohledněna excentricita. Klikněte na tlačítko Zobrazit a na monitoru se zobrazí výkres mřížky. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

68 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 68 Dokumentace zadání Výstup výkresu mřížky může být volitelně proveden i ve formátu DXF nebo ZEICON. Pomocí kombinace kláves Ctrl L lze postupně zobrazovat zatěžovací stavy modelu zatížení ve vzestupném pořadí, pomocí kombinace Ctrl Shift L pak v sestupném pořadí Časově proměnná zatížení Z důvodu úplnosti jsou v tomto místě pojednána i časově proměnná zatížení, projevující se změnami ve statickém systému. Vlastní postup výpočtu bude popsán později. Teorie Při zrání monolitického betonu dochází vlivem stálého zatížení, předpětí a následně dotvarování a smršťování ke změnám vnitřních účinků v prefabrikátech. Pro tyto účely je uvažováno s časovým úsekem (okamžik spřažení t1 až konečným stavem tn), který je logaritmicky rozdělen na další 4 intervaly. Časový interval t0-t1 není zohledňován. Tento interval by bylo nutno sledovat v samostatném stavebním stavu. Deformace průřezů vlivem dotvarování a smršťování se stanovují po zmíněných časových intervalech a aplikují na statický systém ekvivalentním přepočtem jako dodatečné, sekundární teplotní zatížení. V závislosti na počtu intervalů jsou vytvořeny 4 sekundární zatěžovací stavy, vyvolávající ve staticky neurčitých systémech změny vnitřních účinků. Ze součtu sekundárních sil v řezech se pak stanovuje jejich redistribuce. V oblasti podpor takto vzniknou momenty, jejichž velikost odpovídá cca % elastických vnitřních účinků při stálém zatížení na monolitickém systému. Napětí v betonu s vlivem na dotvarování vyplývají ze stálých zatížení, působících výhradně na prefabrikáty, respektive na jejich těžišťovou osu. Zatížení působí na variantu Stavební stav sekundární zatížení Atribut sekundární zatížení Soudržnost Sekundární vnitřní účinky z D+S Dotvarování a smršťování Sekundární zatížení se stanovují programem automaticky. Před tímto krokem je třeba uložit grafické zadání, ukončit grafiku a provést výpočet FEM včetně automatického vygenerování a spočtení kombinací již zadaných vnějších zatížení. 1.7 Dokumentace zadání Dokumentace se skládá z grafických zobrazení, protokolu zadání a číselných výsledků ve formě sestavy Tisk zobrazení Tisk se provádí interaktivně, tj. vlastnosti zobrazení zvolí uživatel (úhel pohledu, viditelnosti objektů a veličin, popisy atd.). Výstup vždy zahrnuje celé zobrazovací okno a textový rámeček s hlavičkou firmy, označením stavby, číslem a názvem zatěžovacího stavu a dalšími informacemi o použitých jednotkách, včetně aktuálního data, zkratky jména autora a dalších informací. Pro tisk grafického zobrazení zvolte v menu příkaz Soubor > Plotrovat > Vytvořit plot. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

69 strana 69 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Dokumentace zadání Tisk lze odeslat přímo na standardní tiskárnu, nechat zobrazit jeho náhled nebo uložit data do tiskového souboru. Pokud se jedná o tisk na černobílé tiskárně, nastavte tlačítkem vedle textu Zobrazení možnost Černobíle. Pro nastavení měřítka tisku klikněte na tlačítko vedle textu Měřítko a aktivujte nastavení: Zobrazení v měřítku. Měřítko může být zvoleno buď automaticky (aktivní zatržení: Měřítko automaticky) na základě formátu papíru ve standardní tiskárně nebo zadaného formátu papíru nebo přímo zadáno (zrušené zatržení: Měřítko automaticky odpovídající zadání v poli: Měřítko). Po kliknutí na pole vedle tlačítka Formát papíru lze nastavit formát papíru pro tisk. Volbou standardní tiskárny, nastavené v systému Windows, je automaticky nastaven i výchozí formát papíru. Nastavení Standardní tiskárna je tedy v dané souvislosti nejpraktičtější Protokol zadání Vedle grafického zobrazení lze tisknout i protokol zadání (zadaných dat) ve formě sestavy. Rozsah sestavy lze nastavit od popisu statického systému přes popis zadaných nosníků a zatížení až po popis jednotlivých zatěžovacích stavů a zadaných kombinací. V následujícím příkladu sestavíme přehled již definovaných zatěžovacích stavů: Zvolte v menu příkaz Tisk sestav Protokol. V následujícím panelu zvolte nastavení: RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

70 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 70 Kombinace Klikněte na tlačítko Tisk - nyní se vytvoří výstupní sestava veškerých zatěžovacích stavů, obsahující i jejich názvy, čísla a atributy. Výhodný může být i tisk předpisů pro kombinace. Ten se provede, pokud vedle informací o zatížení aktivujete při definování protokolu i tisk kombinací zatěžovacích stavů. 1.8 Kombinace Kombinace, obecně Základní zatěžovací stavy Přímo zadávané zatěžovací stavy se v systémech TRIMAS a PONTI označují jako základní zatěžovací stavy. V kombinačních předpisech se tyto základní zatěžovací stavy označují L a pořadovým číslem. Přípustná jsou pouze označení se skutečně přítomnými čísly zatěžovacích stavů, např. L1, L2, L3,. Výsledkové stavy Kombinační stavy, které mají být nadále vyhodnocovány, tj. zobrazovány velikostí extremálních hodnot, posuzování apod., se nazývají výsledkové stavy. Výsledkový stav je v kombinačním předpisu označen písmenem E a pořadovým číslem, resp. svým názvem. Počet výsledkových stavů není omezen. Příklad označení: E1, E2, E3,. Pomocné kombinační stavy Pomocné stavy slouží ke zjednodušení a přehlednosti formulace kombinačních předpisů. Pomocné stavy jsou v podstatě stejné jako výsledkové stavy, avšak nelze pro ně provádět vyhodnocení a posudky. Označují se Z a pořadovým číslem, resp. svým názvem. Příklad označení: Z1, Z2, Z3,. Kombinační předpis a výsledkové kombinační stavy Kombinační předpisy se zobrazují pomocí logických operátorů výsledek = logický vzorec F(L i, Z i, E i ) Rovnítko v uvedené rovnici nelze chápat algebraicky, ale jako logického přiřazení ve smyslu Booleovské algebry. Uvedený vztah se čte jako výsledek se skládá z. Toto se nejlépe ozřejmí na základě následujícího příkladu E i = E i + Z j + L k Tento kombinační předpis znamená: Nový výsledkový stav E i se skládá z již existujícího stavu E i, a jeho nepodmíněného součtu s mezistavem Z j a základním stavem L k. Druhy výsledků Na pravé straně přiřazení jsou přípustné následující druhy výsledků: E i nebo Z j Přičemž i a j jsou pořadová čísla výsledkových resp. pomocných zatěžovacích stavů. Operandy Na levé straně přiřazení se mohou mezi operátory vyskytovat existující základní pomocné a výsledkové stavy a dále násobné faktory. L i, E j, Z k a faktory Faktory mohou mít tvar desetinného čísla. E i = *L j Operátory např. 1 / 1.75 = pro zatěžovací stavy vynucených deformací Pro vyhledání extremální hodnoty řídící veličiny, mohou být jednotlivé operandy při definici kombinačního předpisu svázány pěti různými operátory. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

71 strana 71 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Kombinace Typ Logický symbol Název Význam nepodmíněný Li + Lj a superpozice vzájemně se vylučující Li? Lj nebo pouze jediný operant působí, ale vždy minimálně jeden vylučující se včetně 0? (0? Li) nebo min/max jeden nebo žádný z operandů působí, tzn. řídící veličina může být i nulová podmíněný + (0? Li) a min/max zvláštní případ vylučujících se kombinací: je uvažován každý zatěžovací stav, který působí nepříznivě konstanta faktor * násobení násobení faktorem Tabulka: Operátory kombinačních předpisů Typ operátoru standardně vyplývá z přiřazení zatěžovacího stavu ke skupině atributů. Typ operátoru přiřazeného k zatěžovacímu stavu může být kdykoliv individuálně změněn a to jak v zadávací, tak i ve vyhodnocovací grafice. Použití operátoru Nepodmíněná kombinace Operátor + se používá mezi dvěma stavy, jejichž zatížení působí současně a bez jakýchkoliv dalších vedlejších podmínek. Vzájemně vylučující se kombinace Operátor? se mezi dvěma stavy používá tehdy, pokud mohou být v daný časový okamžik přítomny zatížení pouze jednoho ze stavů. Častým případem použití je zatížení větrem vítr z leva a vítr zprava. Vylučující se kombinace s řídící nulou Tento operátor se použije tehdy, mohou-li být v daný okamžik přítomny zatížení buď z jednoho nebo z druhého zatěžovacího stavu nebo žádná zatížení. Častým případem použití této kombinace je pojezd vozidel. Podmíněné kombinace Tento typ operátoru se používá tehdy, pokud se dané zatížení může vyskytnout nebo naopak chybět, jak tomu bývá např. u provozních zatížení. Pro podmíněnou kombinaci neexistuje žádný vlastní operátor. Zobrazuje se pomocí 0 nebo?. Maximum řídící veličiny vyplývá z kombinace zatěžovacích stavů, které dávají kladnou hodnotu řídící veličiny. Minimum řídící veličiny vyplývá z kombinace zatěžovacích stavů, které dávají pro řídící veličinu zápornou hodnotu. Pořadí provádění operací Operace v kombinačním předpise se provádějí zásadně z leva doprava. Současně se však zohledňuje priorita operátorů následujícím způsobem: * má přednost? má přednost + Generační pravidlo Pokud je více zatěžovacích stavů svázáno stejným operátorem, pak se pro zjednodušení zápisu kombinačního výrazu používá generační předpis. Při tom se v tomto generačním předpisu uvádějí zatěžovací stavy v závorkách. G(Li? Lj) znamená L i? L i+l?? L j-l L j G(0? Li)+(0? Lj) znamená (0? L i ) + (0? L i+l ) + + (0? L j ) G(0? Li)?(0?Lj) znamená (0? L i )? (0? L i+l )?? (0? L j ) Generační předpisy uvedeného typu G ( ) lze číst následovně: [ od zatěžovacího stavu i do zatěžovacího stavu j] [typ operátoru] např. od zatěžovacího stavu 10 do zatěžovacího stavu 24 má být provedena podmíněná kombinace RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

72 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 72 Kombinace Typ kombinace Typ kombinace definuje nastavení řídících a závislých veličin (vnitřní účinky, reakce, posuvy apod.) a druh oblasti kombinace (plošné prvky, prutové prvky, uzly). V PONTI jsou k dispozici pro obvyklé praktické potřeby předdefinované typy kombinací. Jejich účel lze snadno určit z jejich názvu. Možná je však i definice vlastních typů kombinací s libovolným názvem. V závislosti na typu kombinace je pro zvolený kombinační předpis vyhodnocována daná řídící veličina (vnitřní účinky, reakce, posuvy apod.). Řídící a závislé výsledkové veličiny Zadaný kombinační předpis výsledkového kombinačního stavu je vyhodnocován pro zvolenou řídící veličinu (minimum, maximum). K vyšetřeným hodnotám řídící veličiny se současně stanovují i hodnoty zvolených závislých veličin. Hodnota závislé veličiny je tedy závislá na hodnotě extrémů řídící veličiny.při aplikaci kombinačního předpisu na určitou řídící veličinu se pouze kontroluje, zda je tato pro všechny zúčastněné zatěžovací stavy k dispozici. extremální hodnota maximum maximum výsledkové veličiny řídící veličina minimum minimum výsledkové veličiny závislá veličina závislá závislá výsledková veličina Oblast kombinace Oblast kombinace určuje oblasti konstrukce, ve kterých se má kombinace provést. U nosníků (prutových prvků) se oblast kombinace zadává odkazem na příslušnou posloupnost prutů, u stěn, desek a skořepin se oblast kombinace zadává odkazem na název příslušné posudkové oblasti, u reakcí a posuvů se oblast kombinace zadává odkazem na název příslušné skupiny uzlů. Objekty zadání posloupnost prutů, posudková oblast a skupina uzlů jsou generovány až při přechodu na hladinu FEM, viz kapitola 1.9.1, z objektů modelu nosník, skořepina, bodové a liniové uložení. Není-li zvolena žádná kombinační oblast, pak se kombinace provádí na celé konstrukci. Určující parametry kombinace Výsledný kombinační stav je jednoznačně určen následujícími parametry: Kombinační předpis (logický vzorec s operátory a, nebo, a min/max, nebo min/max) pro předepsané zatěžovací, pomocné a výsledkové kombinační stavy. Typ kombinace určující řídící, tzv. nezávislou, veličinu pro kombinační předpis (např. My apod.) spolu se závislými veličinami Oblastí kombinace, tj. místem na konstrukci, kde se má daná kombinace provést (např. posloupnost prutů) Kombinace pro spřažené prefabrikované mosty Nastavení kombinací Před uložením dat a spuštěním výpočtu a kombinací je nutné provést ještě několik nastavení, zejména pro kombinace. Pro následně vedené návrhy a posouzení jsou významné tři různé skupiny zatížení: Skupina Stálé účinky: zatížení prefabrikátů zatížení na spřaženou konstrukci Krátkodobá zatížení Tandemová zatížení LM1 Max./min. Užitné zatížení UDL Max/min Teplota Pravděp. pokles podpor Max/min Užitné horizontální zatížení Únavový model LM3 Sekundární zatížení (časová redistribuce vnitřních účinků) Přenos do návrhů základní zatěžovací stavy kombinační zatěžovací stavy základní zatěžovací stavy Veškeré návrhové kombinace podle zvolené normy se při navrhování prefabrikátů a spřažené konstrukce vytvářejí automatizovaně z výsledků základních zatěžovacích stavů (zatížení betonem, vystrojení konstrukce) a uvedených návrhových kombinací. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

73 strana 73 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most Generování a kontrola modelu FEM V panelu Kombinace výsledkových stavů jsou v levém sloupci uvedeny automaticky generované výsledkové zatěžovací stavy a v pravém sloupci možná nastavení výpočtů. Pro doplnění nebo úpravu výsledkových zatěžovacích stavů klikněte na tlačítko Zať.stavy, pro doplnění nebo úpravu nastavení kombinací klikněte na tlačítko Kombinace. Standardní kombinace Jak již bylo uvedeno, jsou v dalším zapotřebí pouze výsledky kombinačních zatěžovacích stavů Tandemová zatížení LM1, Max./min. Užitné zatížení UDL, Max/min Teplota, Pravděp. pokles podpor, Max/min Užitné horizontální zatížení, Únavový model LM3. To, které výsledky se skutečně použijí, je závislé na statickém systému a požadovaných návrzích. Vyberte v levém sloupci E13 Max/min Teplota a v pravém sloupci výsledkové veličiny Lager/F(z), Knoten/d(z), Balken/M(y), Balken /Q(z). Postup opakujte i u dalších výsledných zatěžovacích stavů. 1.9 Generování a kontrola modelu FEM Až dosud byla všechna data modelu nosné konstrukce zadávána na nadřazené hladině modelu. Z těchto dat se následně automaticky generují data FEM pro výpočet a provádí se kontrola modelu FEM a zatížení Generování dat FEM Pro generování dat a jejich následné zobrazení pro provedení kontroly klikněte v menu na příkaz Hladina FEM. Po přepnutí na hladinu FEM je automaticky skryto zobrazení modelu a aktivováno zobrazení FEM. (příkaz menu Zobrazení Data modelu, Data FEM) Kontrola modelu FEM Po vygenerování dat FEM se zobrazí skutečná síť FEM. Síť FEM spřaženého prefabrikovaného mostu Pomocí klávesy v nebo příkazu menu Zobrazení Viditelnost lze zobrazit pro kontrolu příslušná data. Takto se doporučuje zkontrolovat zatížení FEM zejména v případě zatížení v lokálních směrech (zobrazení: zatížení FEM). Při kontrole dávejte pozor zejména na orientaci zatížení. U prutových prvků lze nechat zobrazit různé vlastnosti prvků, například jejich čísla, průřezy, atd. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

74 Vícetrámový spřažený prefabrikovaný most strana 74 Uložení dat 1.10 Uložení dat Ukončení generování Proveďte příkaz Soubor Uložit, při kterém se uloží data modelu, ale negenerují se nově data hladiny FEM nebo proveďte příkaz Soubor Ukončit, při kterém se uloží data modelu a nabídne se nové generování dat hladiny FEM. Pokud byla prováděny dodatečné změny na hladině FEM, pak je třeba nové generování FEM deaktivovat. 1. Uložit zadání: Ano 2. Generovat data FEM z modelu: dle potřeby Nyní lze provést výpočet FEM pro vnější zatížení. Kontrolní data výpočtu Pokud dojde ke změně předpětí nebo hodnoty zatížení, například krátkodobého, případně budou vytvořeny nové zatěžovací stavy, postačuje provést výpočet pro tato nová data. Odpovídající nastavení lze provést v panelu Kontrolní data výpočtu. Zvolte v menu příkaz Možnosti Výpočet. Počítají se pouze ty zatěžovací stavy a stavební stavy, u kterých je zatržen háček. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

75 strana 75 Výpočet vnitřních účinků a kombinace Spuštění výpočtu 2 Výpočet vnitřních účinků a kombinace 2.1 Spuštění výpočtu Po uložení dat lze spustit výpočet. Klikněte v navigátoru na symbol + před funkcí Výpočet. Proveďte Výpočet FEM pro výpočet posuvů, reakcí a vnitřních účinků vnějšího zatížení. Proveďte Kombinace pro výpočet kombinačních stavů. Startem výpočtu kombinací se při kladném potvrzení dotazu na nové generování standardních kombinací jednorázově automaticky vytvoří další stavební stav Stavební_stav-PT, do kterého se ukládají sekundární zatížení. Do stavebního stavu D+S jsou ukládána sekundární stálá zatížení prefabrikátů vlivem dotvarování a smršťování. Stálá zatížení odpovídají všem zatěžovacím stavům s atributem vlastní tíha (prefabrikát), vlastní tíha (betonáž) a předpětí (prefabrikát). Sekundární stavební stav pracuje se stejnými tuhostmi jako stavební stavy 2, 3 a 4. Zatížení působí na spřažený průřez s variantou 2, tj. Soudržnost. Bez předcházejícího výpočtu FEM dlouhodobých zatížení a jejich kombinací se sekundární stavební stavy nemusí vytvořit kompletní!!! Kombinaci lze provádět interně ve vyhodnocení nebo jako zde externě prostřednictvím navigátoru. 2.2 Kontrola výpočtu FEM Po dokončení výpočtu je pro kontrolu automaticky načten protokol analýzy FE. V tomto protokolu jsou zaznamenány všechny procesy, které byly spuštěny při výpočtu FE. K nim patří: Načtení a kontrola dat FEM RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

76 Výpočet vnitřních účinků a kombinace strana 76 Kontrola výpočtu FEM Rezervace a kontrola požadované paměti Údaje o velikosti úlohy pro výpočet Kondiční číslo soustavy rovnic a její podmíněnost Průběh nelineárních iteračních algoritmů Výstup výsledků Kontroly rovnováhy Výpočetní časy Velikost výpočetního modelu a další informace Pomocí těchto údajů lze usuzovat na velikost modelu FEM. Současně se zjišťuje zda je úloha na daném hardwaru řešitelná Kontroly statické rovnováhy Kontroly rovnováhy mezi reakcemi v uloženích a vnějšími zatíženími jsou důležitým kontrolním kritériem správnosti modelu FEM Kondiční číslo systému rovnic Kondiční číslo matice tuhosti udává poměr mezi největší a nejmenší tuhostí rozkládané matice. Vysoké kondiční číslo poukazuje na velké rozdíly v tuhosti. Je-li kondiční číslo výrazně nižší než možná numerická přesnost (cca 1.0E+16), pak lze předpokládat dobrou podmíněnost řešení soustavy rovnic. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

77 strana 77 Vyhodnocení výsledků FEM Základy vyhodnocení 3 Vyhodnocení výsledků FEM 3.1 Základy vyhodnocení Podstatnou vlastností vyhodnocení je graficky interaktivní přístup. Veškeré výsledky se zobrazují graficky v nejrůznějších formách a mohou být taktéž tisknuty. Kromě této formy lze vytvářet i alfanumerické sestavy. Startujte grafické vyhodnocení v navigátoru programu PONTI betonverbund kliknutím na Výsledky FEM. Načtou se data FEM včetně výsledků a systém se zobrazí v naposledy uloženém stavu. Vyhodnocovaný typ výsledku lze volit pomocí tlačítek na panelu nástrojů. Volba stavebního stavu, horká klávesa b Subsystémy viditelné / neviditelné, horká klávesa T Posuvy (základní zatěžovací stavy) + Posuvy (kombinační stavy) Reakce (základní zatěžovací stavy) + Reakce (kombinační stavy) + Vnitřní účinky prutových prvků (základní zatěžovací stavy) + Vnitřní účinky prutových prvků (kombinační stavy) + Vnitřní účinky plošných prvků (základní zatěžovací stavy) + Vnitřní účinky plošných prvků (kombinační stavy) RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

78 Vyhodnocení výsledků FEM strana 78 Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů Reakce 3.2 Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů Nastavte pomocí horké klávesy b např. stavební stav č, 4. Pomocí příkazu Reakce Viditelnosti Reakce vyberte zobrazení reakcí v uložení a/nebo výslednic pro podpory. Reakce se zobrazují ve tvaru šipek; popisy jsou automatické ve složkách x, y, z. Pohled na reakce a celkovou výslednici ve stavebním stavu 4, zatěžovacím stavu 18 UDL1-1(6.5). Tisk zobrazení Pro tisk zobrazených reakcí: zvolte v menu příkaz Soubor Plotrovat Vytvořit plot Pomocí funkce Soubor Plotrovat Zatěžovací stavy lze označit více zatěžovacích stavů najednou a postupně je vytisknout. Dotaz na reakce Pomocí příkazu menu Dotazy můžete v daném uzlu cíleně zjistit jeho vlastnosti, posuvy a reakce. Zvolte v menu příkaz Reakce Dotazy. Tisk reakcí Pro tisk reakcí ve formě sestavy zvolte v menu příkaz Reakce Výstup. Přechod na jiný zatěžovací stav (reakce) Pro zobrazení vyhodnocení pro jiný zatěžovací stav: Zvolte v menu příkaz Reakce Nastavení Zatěžovací stav nebo stiskněte klávesu l Posuvy Výsledkem výpočtu vnitřních účinků jsou vedle vnitřních účinků a reakcí i deformace v uzlových bodech prvků. Počet uzlů v jednom prvku je závislý na zvoleném druhu prvků. Nosníkové kvadratické prvky mají 3 uzly, nosníkové lineární prvky mají 2 uzly. Skořepinové kvadratické prvky mají 9, resp. 6 uzlů, skořepinové lineární prvky 4, resp. 3 uzly. Díky smykově poddajné tvarové funkci obsahují zobrazované posuvy v systému TRIMAS i podíl smykových posuvů (viz manuál TRIMAS, kapitola Základy). Při zobrazení posuvů uzlů se zobrazuje deformovaný tvar systému, vycházející z posunutí a pootočení v uzlových bodech (viz obrázek dále). Zvolte v menu příkaz Systém Deformace, Zať.stav. Zobrazí se deformovaný systém. Nedeformovaný systém lze rovněž zobrazit současně. Proveďte příkaz Posuvy Popis Absolutní posuvy a popište libovolný uzel. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

79 strana 79 Vyhodnocení výsledků FEM Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů Pohled na deformace ve stavebním stavu 4, zatěžovacím stavu 18 UDL1-1(6.5). Extrémy posuvů Příkaz Posuvy Extrémy vyhledá, vyznačí a popíše extrémy posuvů na celém systému. Dotaz na posuvy Pomocí příkazu Posuvy Dotazy můžete v daném uzlu cíleně zjistit jeho vlastnosti a posuvy. Proveďte příkaz Posuvy Dotazy. Tisk posuvů Pro tisk sestavy posuvů proveďte příkaz Posuvy Výstup. Izolinie posuvů Proveďte příkaz Posuvy Izolinie Linie, resp. Plochy. U skořepin nebo kombinovaných prutových a plošných modelů je vhodné zobrazení formou izolinií nebo izoploch. Pohled na izoplochy deformací ve stavebním stavu 4, zatěžovacím stavu 18 UDL1-1(6.5). Změna zatěžovacího stavu pro posuvy Pro změnu vyhodnocovaného zatěžovacího stavu proveďte příkaz Posuvy Nastavení Zať. případ nebo použijte klávesu l. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

80 Vyhodnocení výsledků FEM strana 80 Vyhodnocení základních zatěžovacích stavů Vnitřní účinky nosníku v podélném směru Klikněte na panelu nástrojů na + Zvolte stavební stav SK-DZAT, zatěžovací stav Vystrojení a požadovanou výslednou veličinu My. Pohled na nosníkové vnitřní účinky ve stavebním stavu SK-DZAT, zatěžovací stav Vystrojení, My Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k předcházejícím popisům. Zobrazení formou diagramu Proveďte příkaz Diagram Zobrazit. Při zobrazení formou diagramu se současně zobrazuje až 6 výsledkových veličin na rozvinutém tvaru nosníku. Je třeba zvolit tzv. posloupnost prutů (nosník). Zvolte např. podélný nosník a zobrazí se diagram vnitřních účinků My, Qz, Mt. Diagram sil v průřezu nosníku v zatěžovacím stavu 4 Předpětí My Zvolte v menu příkaz Diagram Dokument. Je vytvořen dokument se záhlavím a zápatím podle směrnice Heft 504, který lze rovnou vytisknout. Obsah hlavičky a patičky se definuje ve Vyhodnocení pomocí funkce Texty Dokumenty Upravit Vnitřní účinky ve skořepině (mostovce) v příčném směru Přepněte v panelu nástrojů na +. Zvolte požadovaný zatěžovací stav a výsledkovou veličinu pro vyhodnocení. Smysluplné je vyhodnocování pouze příčného směru neboť podélný směr plně pokrývají hlavní nosníky. Pro příčný směr je m yy rozhodující. Ohybový moment m yy otáčí kolem lokální osy x a vytváří tak napětí ve směru y. Předpokladem je správná orientace lokálních směrů x prvků v podélném směru konstrukce. Jejich kontrola a úpravy jsou možné v části zadávání modelu. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

81 strana 81 Vyhodnocení výsledků FEM Kombinace Číselné zobrazení Proveďte příkaz Vnitřní účinky Deska/Stěna/Skořepina Číselné hodnoty v prvku nebo na rastru. Zvolte typ a hodnotu výsledkové veličiny. Na systému se zobrazí hodnoty daných skořepinových vnitřních účinků. Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k předcházejícím popisům. Zobrazení vnitřních účinků na řezech Proveďte příkaz Vnitřní účinky Deska/Stěna/Skořepina Řez linií. Pro zobrazení příčného ohybového momentu zvolte výsledkovou veličinu m yy. 1. Proveďte příkaz Řezy linií Vytvořit Na uzly. 2. Označte počáteční a koncový uzel řezu ležící na horní a dolní hraně vozovky. Definici linie řezu ukončíte opětovnou selekcí posledního uzlu. Opakujte tento postup pro další řezy. Průběh síly v řezu skořepiny myy v příčném směru pro zatěžovací stav Proveďte příkaz Řezy linií Diagram Zobrazit. Příkazem Řezy linií Diagram Dokument se vytvoří dokument s hlavičkou a patičkou dle směrnice Heft 504, který již přímo můžete odeslat na tiskárnu. 3.3 Kombinace Kombinace pro konstrukční dílce Zatížení nosných konstrukcí se zpravidla sdružuje do nejrůznějších zatěžovacích stavů, které působí současně nebo se částečně či zcela vylučují. Důsledkem toho je nutnost vytvoření více kombinačních účinků, které obsahují extremální stavy namáhání pro jednotlivé návrhy. Při tomto postupu se předpokládá princip superpozice. Kombinace probíhají po konstrukčních celcích, tj. pro zvolené oblasti konečných prvků (uzlů, uložení, nosníků, desek/stěn/skořepin). Dále se volí, pro které vyhodnocovací místo a kterou řídící a závislé výsledkové veličiny se má daný kombinační předpis provést. Kombinační předpisy a jejich nastavení se sestavují automaticky na základě zvolené normy a atributů zatěžovacích stavů a s nimi svázaných operátorů. Součinitelé dílčí bezpečnosti a kombinační faktory jsou RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

82 Vyhodnocení výsledků FEM strana 82 Kombinace tak v kombinačních předpisech již obsaženy. Pro podélný a příčný směr zpravidla nejsou nutná žádná další ruční nastavení. Výpočet kombinací probíhá zcela automaticky. Tento výpočet je třeba pouze spustit. Výpočet kombinací lze spustit buď externě z navigátoru programu PONTI betonverbund nebo interně přímo z grafického vyhodnocení Kombinované nosníkové vnitřní účinky Klikněte na panelu nástrojů na +. Výběrem položky Nosník přejdete do vyhodnocení kombinačních vnitřních účinků. V nabídnutém panelu zvolte požadovaný zatěžovací stav, například E7 Nosník/M(y) (S) My Tandemové zatížení LM1 a požadovanou výsledkovou veličinu My. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

83 strana 83 Vyhodnocení výsledků FEM Kombinace Následující zobrazení kombinačního stavu E7 zobrazuje maximální a minimální ohybové momenty My pro řídící veličinu My kombinačního předpisu. Další funkce dotazů vnitřních účinků na vyhodnocovaných řezech, tvorba sestav kombinovaných vnitřních účinků a zobrazení formou diagramu jsou obsaženy v příkazech menu dotazy, výstup, diagram. Obálka ohybových momentů My pro Tandemová zatížení LM1 Klávesou e lze přepínat na jiné výsledkové veličiny. Proveďte příkaz Kombinace / Nosník Nastavení Zatěžovací stav. Tímto příkazem můžete vybírat jiné výsledkové stavy a řídící veličiny. Proveďte příkaz Kombinace / Nosník Dotazy. Příkazem Dotazy můžete cíleně zobrazit minimální a maximální vnitřní účinky na daném místě a zjišťovat zatěžovací stavy přispívající k oběma extrémům. Zvolte v menu příkaz Kombinace/nosníky Diagram. Další funkce dotazů vnitřních účinků na vyhodnocovaných řezech, tvorba sestav kombinovaných vnitřních účinků a zobrazení formou diagramu jsou obsaženy v příkazech menu dotazy, výstup, diagram. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

84 Vyhodnocení výsledků FEM strana 84 Kombinace Kombinované vnitřní účinky skořepiny Klikněte na panelu nástrojů na +. Vzhledem k tomu, že jsou pro kombinace vyhodnocovány extremální hlavní napětí jako řídící veličiny, jsou k dispozici jako složky napětí taktéž normálová napětí (Sxx, Syy) a smyková napětí (Sxy). Složka napětí Syy může být použita pro posouzení napětí v příčném směru. Případné chybějící kombinace lze pro zvolené oblasti modelu i v rámci vyhodnocovacího grafického prostředí kdykoliv spočítat. Zvolte pro vyhodnocení výslednou veličinu max. Syy. Relevantní u použité ortotropní desky je pouze příčný směr. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

85 strana 85 Vyhodnocení výsledků FEM Kombinace Proveďte příkaz Kombinace deska/stěna/skořepina Číselné hodnoty V prvku nebo v rastru. Zobrazí se hodnoty vnitřních účinků na statickém systému. Další možnosti výstupů, dotazů, zobrazení apod. jsou analogické k postupům popsaných u základních zatěžovacích stavů Kombinované reakce Klikněte na panelu nástrojů na +. Přejděte na Reakce v uložení Kombinace a vyberte kombinační stav pro vyhodnocování. Při volbě výsledkové veličiny potvrďte Fsz, tj. vertikální silovou reakci. Maximální reakce pro Tandemová zatížení LM1 Přepínačem Maximum / Minimum v panelu výsledkových hodnot se přepíná mezi zobrazením maximálních a minimálních reakcí. Obálka extrémů reakcí nemůže být ve statické rovnováze. Nejedná se o chybu programu ale o matematický fakt. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

86 Vyhodnocení výsledků FEM strana 86 Kombinace Proveďte příkaz Reakce v uložení Kombinace Nastavení. Zde mohou být zvoleny a nastaveny další výsledkové stavy a veličiny. Dále lze nastavovat způsob zobrazení symbolů šipky reakcí. Proveďte příkaz Reakce v uložení Kombinace Dotazy. Pro označené řídící bodové uložení se zobrazí aktivní zatěžovací stavy, které lze volbou Tisk dále vytisknout. Přepínačem Maximum / Minimum lze zobrazit a vytisknout aktivní zatěžovací stavy zobrazovaného výsledného stavu. K řídící reakci na daném bodovém uložení tak lze snadno stanovit příslušnou reakci na jiném bodovém uložení. Výstup kombinovaných reakcí probíhá analogicky k výstupu reakcí u základních zatěžovacích stavů. Extremální reakce mostu do ložisek Pro vyšetření extremálních reakcí mostu do ložisek je dle normy EN rozhodující tzv. Charakteristická kombinace reakcí. Tato kombinace v současnosti není součástí sady standardně generovaných kombinačních stavů a v případě potřeby je proto nutné nechat dodatečně vygenerovat příslušný kombinační předpis za pomocí tzv. Předlohy. 1. Proveďte Reakce v uložení Kombinace Nastavení Předpis a dále pak v panelu Kombinace výsledkových stavů vstupte tlačítkem Zať.stavy do panelu Upravit kombinační stavy 2. Tlačítkem Předloha vstupte do panelu Předloha pro kombinační předpis 3. Z nabídky předloh vyberte předlohu Char.kombinace. Potvrzením OK se příslušné kombinační stavy Charakteristické kombinace automaticky přigenerují k již existujícím 4. Panelu Upravit kombinační stavy potvrďte OK a vstupte tak zpět do panelu Kombinace výsledkových stavů 5. V panelu Kombinace výsledkových stavů přejděte na kombinační stav E14 Char.kombinace t1 a zvolte sady požadovaných výsledků kombinací pro příslušné řídící veličiny, tj. zrušte původní automatické volby a vyberte postupně: Lager/F(z), Lager/F(x), Lager/F(y), Lager/M(x), Lager/M(y), Lager/M(z). Tutéž akci proveďte i pro kombinační stav E15 Char.kombinace Nově vytvořené kombinační stavy je nyní třeba nechat ještě spočítat. 6. Proveďte Reakce v uložení Kombinace Nastavení Kombinovat Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

87 strana 87 Vyhodnocení výsledků FEM Kombinace 7. V nabídnuté panelu Kombinace výsledkových stavů zvolte pro výpočet pouze kombinace E14 Char.kombinace t1 a E15 Char.kombinace. V dotazu na oblast kombinace zvolte Výpočet kombinací (po oblastech). Výpočet kombinací se tímto krokem rozběhne a zobrazuje se jeho průběh. 8. Po skončení výpočtu se nabídnou již známé panely Volby vyhodnocovaného kombinačního stavu a Volby výsledkové veličiny. Další postup vyhodnocování a zobrazování je shodný s dříve již popsanými postupy. Přepínačem Maximum / Minimum v panelu výsledkových hodnot se přepíná mezi zobrazením maximálních a minimálních reakcí. Obálka extrémů reakcí nemůže být ve statické rovnováze. Nejedná se o chybu programu ale o matematický fakt Kombinované deformace Přepněte v panelu nástrojů na +. Zvolte kombinační stav pro vyhodnocování. Jako výsledkovou veličinu zvolte Dz, tj. vertikální posuv. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

88 Vyhodnocení výsledků FEM strana 88 Kombinace Minimum a Maximum výsledkové veličiny se nastavuje stejným způsobem jako u reakcí. Maximální vertikální posuvy pro Tandemová zatížení LM1 Popisy posuvů jsou volitelně ve složkách x, y, z nebo absolutní velikostí vektoru posuvu. Ve druhém případě je výsledek vždy kladný neboť se skládá z vektorového součtu tří složek. Proveďte příkaz Posuvy Nastavení. Analogický postup jako u vyhodnocování reakcí volba minimálního / maximálního posuvu probíhá v panelu volby Výsledkové veličiny. Další postupy jsou analogické s již dříve popsanými Výpočty dalších kombinací Nezávisle na tom, zda právě vyhodnocujete kombinace vnitřních účinků nebo reakcí, proveďte příkaz Nastavení Výpočet. Nabídne se panel Kombinace výsledkových stavů. Zde zvolte požadovaný kombinační stav. Potvrďte tento panel tlačítkem OK a startujte pomocí tlačítka Výpočet Vše kombinace reakcí, posuvů nebo vnitřních účinků. Volbou tlačítka Výpočet po oblastech můžete provádět kombinace ve zvolených částech konstrukce. V panelu Kombinace výsledkových stavů mohou být definovány taktéž nové kombinační stavy a kombinační předpisy Ukončení vyhodnocení Ukončete vyhodnocování příkazem Soubor Ukončit a potvrďte kontrolní dotaz Ano. Tímto potvrzením se uloží veškerá nastavení a výsledky kombinací prováděných v rámci vyhodnocování. Tyto lze pak dále využít např. při návrzích. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

89 strana 89 Sekundární zatížení Základy sekundárních zatížení 4 Sekundární zatížení 4.1 Základy sekundárních zatížení Ze změn vnitřních účinků v důsledku dotvarování a smršťování se stanovují fiktivní, ekvivalentní teplotní zatížení, která pak zpětně na statickém systému vytvářejí vnitřní napjatost. Tato zatížení se stanovují ve 4 časových intervalech a označují se obvykle jako sekundární zatížení. V souladu s výše uvedený se tedy automaticky generují 4 sekundární zatěžovací stavy. Vnitřní účinky z vynucených přetvoření a reakce se stanovují pomocí fiktivních teplotních zatížení lineárním průběhem teploty po výšce průřezu. 4.2 Stavební stav pro sekundární efekty Zatím byly definovány 4 stavební stavy. Startem výpočtu kombinací se při kladném potvrzení dotazu na nové generování standardních kombinací jednorázově automaticky vytvoří další stavební stav Stavební_stav-PT, do kterého se ukládají sekundární zatížení. Do stavebního stavu D+S jsou ukládána sekundární stálá zatížení prefabrikátů vlivem dotvarování a smršťování. Stálá zatížení odpovídají všem zatěžovacím stavům s atributem vlastní tíha (prefabrikát), vlastní tíha (betonáž) a předpětí (prefabrikát). Sekundární stavební stav pracuje se stejnými tuhostmi jako stavební stavy 2, 3 a 4. Zatížení působí na spřažený průřez s variantou 2, tj. Soudržnost. Bez předcházejícího výpočtu FEM dlouhodobých zatížení a jejich kombinací se sekundární stavební stavy nemusí vytvořit kompletní!!! 4.3 Výpočet sekundárních zatížení Byly již automaticky vytvořen stavební stav pro sekundární zatížení Stavební_stav-PT. Rovněž tak jsou k dispozici vnitřní účinky od stálých zatížení s vlivem na dotvarování, tj. od vlastní tíhy prefabrikátů a monolitické desky a předpětí. Z těchto dat výsledků se v dalším automaticky generují sekundární zatížení. Pro automatické vygenerování a následný výpočet sekundárních zatížení proveďte v menu Navigátoru příkaz Návrhy spřažené konstrukce Sekundární efekty. Tímto příkazem se zahájí nejen generování sekundárních zatížení, ale bezprostředně i navazující výpočet korespondujících vnitřních účinků a deformací metodou konečných prvků (FEM). RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

90 Sekundární zatížení strana 90 Výpočet sekundárních zatížení Na konci tohoto kroku jsou tedy k dispozici vedle vlastních sekundárních zatíženích v podobě fiktivních externích teplotních zatížení i odpovídající vnitřní účinky. Tyto vnitřní účinky odpovídají jejich redistribuci na statickém systému v důsledku dotvarování a smršťování. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

91 strana 91 Návrhy spřažené konstrukce Základy návrhů spřažené konstrukce 5 Návrhy spřažené konstrukce 5.1 Základy návrhů spřažené konstrukce Návrhy spřažené konstrukce se provádějí v podélném směru mostu pro trámy, tj. pro prutové prvky nosníků. Veškeré návrhové parametry podélných nosníků jsou již k dispozici. Návrhy a posouzení pro betonové mosty jsou vedeny volitelně podle norem EC2, DIN Fachbericht 101 až 102 nebo ÖNORM Trvalá a dočasná návrhová situace U Trvalé a dočasné návrhové situace se uplatňují následující postupy navrhování. Mezní stav únosnosti 1. Ohybová únosnost s normálovou silou 2. Smyková a torzní únosnost Mezní stav použitelnosti 1. Dekomprese 2. Omezení tlakových napětí v betonu 3. Omezení napětí v měkké výztuži 4. Omezení napětí v předpínací výztuži 5. Minimální výztuž (mezní stav širokých trhlin) 6. Stabilita trhlin (ukončená tvorba trhlin) Mezní stav únavy 1. Únava měkké a předpínací výztuže 2. Únava betonu v tlaku Konstrukční detaily 1. Výztuž proti štěpení v kotevní oblasti lan Mimořádná návrhová situace Analogické návrhové postupy pro mimořádnou návrhovou situaci zde nejsou popisovány. Pokud je nutno uvažovat i se zatížením nárazem do spodní konstrukce mostu nebo do samotného mostu, pak se v návrhu musí zohlednit i mimořádná situace. 5.2 Postup při navrhování spřažené konstrukce Při navrhování spřažené konstrukce postupujte podle následujících 7 kroků: Krok 1: Zvolte v Navigátoru příkaz Návrhy spřažené konstrukce Návrh. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

92 Návrhy spřažené konstrukce strana 92 Postup při navrhování spřažené konstrukce Krok 2: V okně návrhu dílce vyberte vlevo nahoře dílec například HT_2 ; návrhy je možné provádět vždy pouze pro jeden nosník. Celkem se u tohoto mostu jedná o 4 dílce 4 hlavní nosníky. Postup návrhu (kroky 2 až 7) se tedy případně opakuje 3x. Krok 3: Poklepáním na zvolený dílec se načtou vnitřní účinky, deformace a spřažené průřezy zvoleného nosníku. Při volbě Ne se zobrazí pouze vnitřní účinky a deformace. Návrhy spřažené konstrukce se neprovedou. Zvolte možnost Ano. Zobrazí se vlastní panel návrhů spřažené konstrukce. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

93 strana 93 Návrhy spřažené konstrukce Postup při navrhování spřažené konstrukce Okno obsahuje řadu záložek, jejichž obsah je obecně popsán v následujícím přehledu: Záložka Dílec Průřezy Předpětí Vnitřní účinky Návrh Zadání, nastavení Název dílce Návrhová norma Typ stavby Podmínky prostředí Materiálové součinitel Kombinační součinitele Součinitele D+S Průřez prefabrikátu (1. dílčí průřez) Monolitická deska (2. dílčí průřez) Torzní charakteristiky Průběh průřezů, skoky průřezů, náběhy Ideální kabel Předpínací výztuž a systém Geometrie výztuže Podmínky předpětí Pro kontrolu načtených vnitřních účinků Návrhové parametry na MSÚ, ohyb Návrhové parametry na MSÚ posouvající síla Návrhové parametry na MSP Návrhové parametry na MS únavy Zpravidla není nutné provádět na uvedených záložkách, vyjma záložky Návrh, žádná nastavení. Je zde možno kontrolovat všechna důležitá data. Program automaticky čerpá veškeré parametry návrhu z následujících zdrojů: RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

94 Návrhy spřažené konstrukce strana 94 Postup při navrhování spřažené konstrukce Zadání průřezu Zadání statického systému Zadání zatížení Předpětí Výpočet vnitřních účinků Výpočet návrhových kombinací Redistribuce vnitřních účinků na statickém systému vlivem sekundárních efektů D+S Nastavuje se pouze několik parametrů na záložce Návrh. Krok 4: Osové krytí, minimální výztuž, mezní průměr Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

95 strana 95 Návrhy spřažené konstrukce Postup při navrhování spřažené konstrukce Schéma zadávaní minimální výztuže spřaženého průřezu horní výztuž pásnice monolit stojina monolit pásnice monolit horní pásnice prefabrikát stojina prefabrikát horní výztuž stojiny monolit horní výztuž pásnice prefabrikát horní výztuž stojiny prefabrikát dolní pásnice prefabrikát dolní výztuž stojiny prefabrikát dolní výztuž pásnice prefabrikát Krok 5: Nastavení dalších návrhových parametrů RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

96 Návrhy spřažené konstrukce strana 96 Postup při navrhování spřažené konstrukce Krok 6: Pro zobrazení výsledků lze použít některou z následujících možností: Grafický náhled výsledků / bez sestavy Při zadání tohoto příkazu se zobrazí grafický náhled vnitřních účinků. Vnitřní účinky jsou vypočteny pouze tehdy, pokud se tak ještě nestalo. Sestava výsledků se nezobrazí. vytvořit výsledkovou sestavu / protokol Po zadání tohoto příkazu se zobrazí sestava všech výsledků podle zvolených nastavení. Klikněte na tlačítko Vytvořit sestavu výsledků. Následně lze nastavit rozsah výstupu. Po nastavení a výpočtu návrhů se zobrazí výsledky. Vlevo ve stromové struktuře se zobrazuje obsah, v pravém okně pak odpovídající texty a grafické výsledky. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

97 strana 97 Návrhy spřažené konstrukce Postup při navrhování spřažené konstrukce Stávající celková výsledková sestava může být dle konkrétních potřeb konfigurována. Konfigurace se provádí pomocí obsahu kapitol. Cílenou aktivací/zrušením zelených zatržení v rámečcích u kapitol a obrázků kliknutím levým tlačítkem myši se modifikuje konečný obsah protokolu. V hieraticky podřízených kapitolách se aktivace/zrušení zatržení automaticky dědí. Kliknutím do prázdného rámečku se příslušný obsah opět aktivuje. Všechna tato nastavení se ukládají spolu s konkrétním zadáním a individuální konfigurace výstupů je tak opakovatelná. Pro export sestavy výsledků v nezkrácené podobě klikněte na položku Export v liště menu. Po dalším kliknutí na tlačítko RtPrint je sestava výsledků zobrazena v okně RtPrint. Pomocí nástroje RIB RtPrint je pak možno sestavu výsledků dále editovat nebo obvyklým způsobem vytisknout. Nástroje RTconfig Tisk konfigurované sestavy Možnosti RTprint: konverze do programu RTprint, úpravy a tisk z této aplikace Word: konverze do formátu RTF pro MS Word, úpravy a tisk z této aplikace Konfigurace sestavy zůstává zachována i po ukončení programu RTconfig. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

98 Návrhy spřažené konstrukce strana 98 Postup při navrhování spřažené konstrukce Krok 7: Pro zobrazení grafického náhledu výsledků zavřete protokol návrhů a panel návrhů funkcí Ukončit nebo kliknutím na tlačítko vpravo nahoře. Po numerických výsledcích se zobrazuje i jejich grafický výstup formou průběhů na konstrukci mostu. Do dalších sestav se tisknou vždy ty průběhy, které jsou aktuálně nastaveny, resp. zobrazeny. Využití a výztuž Zatěžovací stavy a vnitřní účinky Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

99 strana 99 Návrhy spřažené konstrukce Postup při navrhování spřažené konstrukce Diagramy lze pomocí funkce vytisknout. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

100 Návrhy spřažené konstrukce strana 100 Postup při navrhování spřažené konstrukce Řízení výstupů Zvolte v menu příkaz Pohled O jedno pole méně nebo klikněte na panelu nástrojů na tlačítko O jedno pole méně. Měřítko převýšení v příčném směru Pro změnu výšky zobrazeného diagramu lze snížit počet zobrazených grafických výsledků. Diagramy vyplňují vždy veškerou plochu, která je k dispozici, tzn. při nastavení maximálního počtu 6 diagramů se zobrazí převýšení nejmenší, při nastavení 1 diagramu nejvyšší. Nastavení Doplňková nastavení pro provádění návrhů lze provést v menu Nastavení. Jednotlivé funkce nastavení jsou aktivovány a deaktivovány zatržením: Nastavení Označit překročení Popis Volba výsledkové veličiny Všechny oblasti, u kterých je překročen stupeň využití nad 100% se podsvítí červeným šrafováním Principielně mohou být vždy zobrazeny pouze ty výsledky zvoleného dílce, které byly aktuálně spočítány. Množství výsledků z výpočtu FEM, kombinací a návrhů bylo sloučeno do praktických skupin, které mohou být cíleně zobrazovány v 6 různých zobrazeních. Pohledy se volí v záložkách DÍLEC, ZS, MSÚ, MSP, MS Únavy. Pohled DÍLEC ZS Popis Informace o stavebním prvku - přehled Vnitřní účinky a deformace zatěžovacích stavů z výpočtu FEM MSÚ Mezní stav únosnosti ) * MSP Mezní stav použitelnosti ) * Únava Mezní stav únavy ) * Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

101 strana 101 Návrhy spřažené konstrukce Optimalizace předpětí )* Nabízená zobrazení pod MSÚ, MSP a Únava nejsou v současnosti ještě všechna aktivní. Ke každému typu zobrazení může být zobrazeno až 6 diagramů, tj. 6 výsledkových veličin. Nastavená výsledková veličina zůstává aktivní až do další změny. Pořadí výsledkových grafik a druhu výsledků lze pro každý typ zobrazení volit zvlášť Zobrazení výsledků Pro každou výsledkovou veličinu se zobrazuje její průběh podél osy dílce. Vzhledem k tomu, že je zpravidla obsaženo více návrhů nebo pouze hodnoty min/max, zobrazuje se více průběhů, které lze samostatně vypínat. Každý průběh se zobrazuje vlastní barvou. Barevné nastavení, symboly a jejich velikost lze měnit. Přehled návrhu Pomocí záložky DÍLEC se zobrazuje přehled všech relevantních výsledků ve formě průběhů využití, tj. okamžitě získáváte kompletní přehled o nosném a deformačním chování celého dílce. Pomocí naznačené úrovně mezní hodnoty 1 průběhu využití lze rychle posoudit do jaké míry je dílec vytížen. Navíc se v legendě zobrazují procentuální stupně využití jak jednotlivých návrhů tak i při porovnání stupňů využití procentuální stupně využití mezních stavů. Dále dostáváte v dolní liště informace zda jsou splněny všechny požadavky mezních stavů únosnosti, použitelnosti a únavy. Oblasti s překročením mezní hodnoty využití 1 se šrafují růžově. Šrafování těchto ploch se objevuje ve všech zobrazeních, tj. i v těch, u kterých nedochází k překročení. Předpokladem pro to je aktivace volby Označovat překročení v menu Nastavení. Návrhové účinky, tuhosti V záložce ZS (zatěžovací stavy) se zobrazují vnitřní účinky všech primárních a sekundárních základních zatěžovacích stavů a návrhových kombinací a příslušné průběhy tuhostí. V legendě se objevují vždy extremální hodnoty. U základních zatěžovacích stavů se vedle názvu zatěžovacího stavu objevuje i příslušný stavební stav. 5.3 Optimalizace předpětí Návrhy byly v první fázi provedeny na základě stávajících vnitřních účinků výpočetního modelu, a to bez úprav předpětí. Byly využity výchozí nastavení hodnot součinitelů ekvivalentního únavového porušení. Pokud průběh využití k danému MS v některém místě dílce přesáhuje hodnotu 1 (>100%), pak je nutné provést odpovídající korekce v návrhu konstrukce mostu. Úpravy jsou závislé na tom, který z parametrů je překročen. Zpravidla je nutno v těchto oblastech upravit předpětí. RIB stavební software s.r.o., Praha 2015 Úvod do PONTI betonverbund

102 Návrhy spřažené konstrukce strana 102 Optimalizace předpětí Úpravy geometrie a počtu předpínacích kabelů lze provést pro orientaci a předběžně přímo v návrzích na záložce Předpětí v panelu návrhů; tj. vnitřní účinky od vnějších zatížení a vynucených přetvoření vlivem předpětí zůstávají zachovány. Mění se pouze staticky určitý podíl předpětí. Při úpravě předpětí je nutné pro finální kontrolu návrhů a posouzení konstrukce znovu provést výpočet FEM + kombinace + sekundární účinky. Tyto výpočty se zpravidla provádějí až po předběžné optimalizaci předpětí v rámci návrhů. Úvod do PONTI betonverbund RIB stavební software s.r.o., Praha 2015