Apollo Bridge Apollo Bridge Architect: Ing. Architect: Miroslav Ing. Maťaščík Miroslav Maťaščík - Alfa 04 a.s., - Alfa Bratislava 04 a.s., Bratislava Design: DOPRAVOPROJEKT Design: Dopravoprojekt a.s., Bratislava a.s., Bratislava Průřezy a Ocelové posudky Ing. Jiří Porada, Nemetschek Scia, s.r.o. Konference STATIKA 2013, 16. a 17. května Obsah Průřezy Ocelové přípoje Fáze 1 Vylepšení 1 1
Průřezy Průřezy 2 Průřezy : Obecný princip Výpočet průřezových charakteristik ve dvou krocích: Charakteristiky Část I : Namáhání ohybem a normálovou silou -Průřezová plocha -Těžiště -Natočení hlavních os - Hlavní momenty setrvačnosti Charakteristiky Část II : Namáhání kroucením -Střed smyku - Moment setrvačnosti v kroucení - Výsečový moment setrvačnosti - Normovaná výsečová souřadnice 3 2
Průřezy : Obecný princip Aplikováním v programu Scia Engineer dostáváme toto rozdělení: Charakteristiky Část I : Namáhání ohybem a normálovou silou A, cyucs, czucs, IYLCS, IZLCS, IYZLCS, α, Iy, Iz Rozšířeno následně o: Ay, Az, AL, AD, iy, iz, Wely, Welz Wply, Wplz, Mply+, Mply-, Mplz+, Mplz-... Charakteristiky Část II : Namáhání kroucením dy, dz, It, Iw Rozšířeno následně o: Kroutící napětí, βy, βz 4 Průřezy : Obecný princip V závislosti na tomto rozdělení byly přeuspořádány průřezové parametry tak, aby byly seřazeny v logickém pořadí: R2012: R2013: 5 3
Průřezy: Vlastnosti Část I Nový postup pro výpočet průřezových charakteristik v Části I. Metoda rozdělí průřez na n menších částí a následně integruje známé parametry těchto částí pro každou charakteristiku průřezu (A, Iy, Iz, ) Metoda je použita nezávisle na typu průřezu (tenkostěnný x tlustostěnný)!! 6 Průřezy: Vlastnosti Část I V minulosti smykové plochy počítány pouze pro obecné polygonální průřezy (2D FEM ). Nově pro všechny průřezy i bez 2D FEM! 7 4
Průřezy: Vlastnosti Část I V minulosti Plastické momenty počítány pouze pro obecné polygonální průřezy. Nově pro všechny průřezy a pro oba momenty! 8 Průřezy: Vlastnosti Část I Rozšíření o další parametry průřezů: Obvodový povrch AL: Vysychající povrch AD: Poloměry setrvačnosti: 9 5
Průřezy: Vlastnosti Část I Vylepšení dialogu s průřezovými charakteristikami: Možnost generovat vlákna na kraji otvoru: - Each property has a proper description: 10 Pro výpočet chrakteristik pro kroucení obecná teorie rozlišuje tyto typy průřezů: 1D FEM analýza Analytické řešení široce dostupné. Analytické řešení dostupné pro průřezy s 1 otvorem, víceotvorové průřezy jsou problémem. 2D FEM analýza Analytické řešení pouze pro základní tvary 11 6
Obecně platí, že průřez, který má střednici, je rozpoznán jako průřez Tenkostěnný. Identifikace Tenkostěnného a Tlustostěnného průřezu : 12 Nová 1D FEM analýza implementována pro tenkostěnné průřezy! Reference: Steel structures Design using FEM (2011) (Rolf Kindmann / Matthias Kraus) Hlavní výhody: - Platá pro všechny OTEVŘENÉ Tenkostěnné průřezy - Platá pro všechny UZAVŘENÉ Tenkostěnné průřezy, včetně průřezů s více otvory - Platná pro jakoukoliv kombinaci předchozích - Snadno kontrolovatelná 13 7
Rozdělení průřezu na uzly a elementy v závislosti na střednici: Každý element je definován počátečním uzlem a, koncovým uzlem b a tloušťkou t. 14 Analýza konečných prvků pak následně sestává z několika kroků: Krok 2: Střed smyku a normování výsečové souřadnice 15 8
Krok 3: Výpočet momentů setvačnosti Iw a It 16 Krok 4: Výpočet deformací ze smyku a kroucení Krok 5: Výpočet smykových napětí 17 9
1D FEM, Příklad: R2012: R2013: 18 Barevné a textové odlišení parametrů spočtených 2D FEM analýzou: 19 10
Nexisovský dialog nahrazen záložkami přímo v dialogu: 20 Grafické zobrazení Středu smyku: 21 11
Průřezy: Nastavení Dialog Nastavení průřezu: 22 Průřezy: Teoretický manuál 23 12
Ocelové přípoje Fáze 1 Ocelové přípoje Fáze 1 24 Ocelové přípoje Fáze 1 Šroubované přípoje typu Nosník-Sloup Novinky na výstupu - Tabulka na výpočet tahové unosnosti šroubu (+ Lb svěrná délka šroubu) - Klasifikace řad šroubů (Pásnice sloupu + Čelní deska) -Účinné délky pásnic náhradního T profilu leff pro skupiny řad šroubů - Indikace vzniku páčících sil (+ Lb*) - Únosnosti pásnice náhradního T profilu 3 způsoby porušení -Zpřesnění výpočtu parametrů (e1, mx,..) - Info o Národní příloze + Reference na EN - Poznámky / Varování / Chyby - Část 2.2. Distribuce sil v řadách šroubů 25 13
Ocelové přípoje Fáze 1 Část 2.2. Distribuce sil v řadách šroubů 26 Ocelové přípoje Fáze 1 Část 2.2. Distribuce sil v řadách šroubů Tyto síly pak následně použity pro výpočet Mj,Rd. 27 14
Ocelové přípoje Fáze 1 Svařované Iw, Iwn průřezy velikost svaru a použita pro výpočet hodnoty m 28 Ocelové přípoje Fáze 1 Možnost vypnutí tisku symbolů pro svary při tisku do galerie 29 15
Vylepšení Vylepšení 30 Vylepšení Národní příloha pro Lucembursko EN 1990 EN 1993-1-1 EN 1993-1-2 EN 1993-1-3 EN 1993-1-5 EN 1993-1-8 EN 1995-1-1 EN 1997-1 EN 1999-1-1 31 16
Děkuji za pozornost 32 17