SCIA CZ, s. r. o. Slavíčova 1a 638 00 Brno tel. 545 193 526 545 193 535 ax 545 193 533 E-mail ino.brno@scia.cz www.scia.cz Systém programů pro projetování prutových a stěnodesových onstrucí NEXIS 32 rel. 3.70 Posudy dřevěných prutů
Vydavatel tohoto manuálu si vyhrazuje právo na změny obsahu bez upozornění. Při tvorbě textů bylo postupováno s velou péčí, přesto nelze zcela vyloučit možnost vzniu chyb. SCIA CZ, s. r. o. nemůže převzít odpovědnost ani záruu za chybné použití uvedených údajů a z toho vyplývajících důsledů. Žádná část tohoto doumentu nesmí být reproduována po částech ani jao cele ani převáděna do eletronicé ormy, včetně otoopírování a snímání, bez výslovného písemného povolení společnosti SCIA CZ, s. r. o. Copyright 2002 SCIA Group. Všechna práva vyhrazena.
OBSAH 1. ÚVOD... 1 2.... 2 2.1. Nastavení typu vyhodnocovaných výsledů... 2 2.2. Nastavení normy... 3 2.2.1. Nastavení součinitelů spolehlivosti a NAD... 3 2.2.2. Nastavení třídy vlhosti...4 2.2.3. Nastavení mod a de... 4 2.3. Spuštění posudu... 6 2.4. Typ výběru prvů : supina Výběr... 6 2.5. Řezy pro posouzení napětí: supina Řezy... 6 2.6. Zadání dat o vzpěru : dialog Data pro stabilitní posude... 7 2.6.1. Zadání systémové dély... 8 2.6.2. Zadání součinitelů... 9 2.6.3. Volba Posuvný... 9 3. POSUDEK JEDNOTLIVÉHO PRVKU: [JEDNOTLIVĚ]... 10 3.1. Nastavení pole pro posude... 10 3.2. Data o vzpěru... 11 4. POSUZOVÁNÍ VÍCE NEŽ JEDNOHO PRVKU - TVORBA VÝSTUPŮ: [POSUDEK]... 12 4.1. Nastavené číselného výstupu : supina Výstup... 12 5. GRAFICKÝ VÝSTUP... 13 5.1. Graicá reprezentace jednotových posudů... 13 5.2. Graicé zobrazení přídavných částí... 13 6. OPTIMALIZACE PRŮŘEZŮ... 14 7. VYHODNOCENÍ DEFORMACÍ S DOTVAROVÁNÍM... 16 8. EC5 TEORETICKÉ ZÁKLADY... 17 8.1. Úvod... 17 8.2. Materiálové a záladní nastavení... 17 8.2.1. Článe 2.3.3.2. Dílčí součinitele spolehlivosti materiálů... 17 8.2.2. Článe 3.1.2. Charateristicé hodnoty pro dřevo... 17 8.2.3. Článe 3.1.5. Třídy vlhosti... 18 8.2.4. Článe 3.1.6. Třídy trvání zatížení... 18 8.2.5. Článe 3.1.7. Součinitele modiiace pro třídu vlhosti a trvání zatížení... 18 8.2.6. Článe 4.1. (4) Součinitele pro výsledné deormace... 18
OBSAH 8.3. Posouzení mezního stavu použitelnosti... 19 8.4. Posouzení mezního stavu únosnosti... 19 8.4.1. Posouzení průřezu... 19 8.4.2. Posouzení stability... 19 8.4.2.1. Vzpěr a lopení... 19 8.4.2.2. Interace vzpěru a lopení... 20
1. ÚVOD Modul Dřevo je program pro návrh a dimenzování dřevěných prvů onstrucí. Obsahují posudy napětí a stability dřevěných prutů podle různých národních norem. Je taé možné interativně vyhledat nejslabší místo onstruce, teré je nejvíce namáháno od zadaného zatížení a provést pro tento prut jednoduchou optimalizaci. Jsou podporovány následující národní normy: Eurocode 5 strana 1
2. 2.1. NASTAVENÍ TYPU VYHODNOCOVANÝCH VÝSLEDKŮ Stejně jao pro vyhodnocování vnitřních sil, deormací a reací na prutech lze pro posouzení prvů dřevěných onstrucí v případě provedení něolia různých staticých výpočtů jedné onstruce nastavit, pro teré výsledy se má atuálně posuzovat. Nastavení typu vyhodnocovaných výsledů se spustí příazem stromu Dřevo > Nastavení výsledů. V následujícím dialogu lze vybrat z dostupných výsledů. Lze vybrat z následujících typů výsledů staticého výpočtu: Lineární staticý obály ombinací - je-li přepínač zapnut, vyhodnocují se pro prutové prvy ombinace stejným způsobem jao pro plošné Obr. 1 Nastavení typu vyhodnocovaných výsledů prvy (mara 2D). Aby bylo možné tyto výsledy vyhodnotit, musí být zadány předpisy pro řešení ombinací a proveden výpočet s požadavem na vyhledání obále ombinací pro prutové prvy nebo výpočet s požadavem na vyhledání extrémních ombinací. Lineární staticý všechny nebo nebezpečné ombi - je-li přepínač zapnut, vyhodnocují se pro prutové prvy extrémní nebo všechny možné ombinace vznilé z ombinačních předpisů. Aby bylo možné tyto výsledy vyhodnotit, musí být zadány předpisy pro řešení ombinací a proveden výpočet s požadavem na vyhledání nebezpečných ombinací nebo výpis všech vytvořitelných ombinací pro prutové prvy. Nelineární statia - je-li přepínač zapnut, bude se posuzovat na výsledy nelineárního staticého výpočtu. Aby bylo možné tyto výsledy vyhodnotit, musí být zadány nelinearity, ombinace pro nelineární výpočet a proveden nelineární výpočet. Beton nelineární ombinace nemá smysl pro posouzení dřevěných onstrucí. strana 2
2.2. NASTAVENÍ NORMY Nastavení parametrů národní normy se spouští příazem nabídy Nastavení > Dřevo. Objeví se dialog Nastavení dřeva. 2.2.1. NASTAVENÍ SOUČINITELŮ SPOLEHLIVOSTI A NAD Nastavení součinitelů spolehlivosti se provádí naartě Nastavení gamma M a NAD dialogu Nastavení dřeva. Jednotlivé volby dialogu: Obr. 2 Nastavení součinitelů spolehlivosti Supina Mezní stavy únosnosti nastavení dílčích součinitelů spolehlivosti: γm pro záladní ombinace pro dřevo a dřevěné materiály γm pro záladní ombinace pro dřevo ocel použitou v přípojích γm pro mimořádné ombinace Supina Mezní stavy použitelnosti - hodnota součinitele pro ombinace použitelnosti. Tyto parametry reprezentují tzv. rámečové hodnoty z normy EC5, tabula 2.3.3.2. Supina Interace vzpěr lopení nastavení vzájemného spolupůsobení vzpěru a lopení. Bez interace Podle ČSN NAD Podle DIN NAD Není prováděna žádná interace mezi vzpěrem a lopením. Provádí se pouze dva oddělené posudy podle EC5. Interace mezi vzpěrem a lopením se provádí podle NAD ČSN: posuzuje se lopení na moment olem hlavní osy zároveň se zohledněním vzpěru. Interace mezi vzpěrem a lopením se provádí podle NAD DIN: posuzuje se lopení na momenty olem obou os zároveň se zohledněním vzpěru. Supina Posuvné styčníy V této supině můžete nastavit výchozí typ posuvnosti styčníů. Toto nastavení bude použito pro všechny pruty romě těch, pro teré bude provedeno individuelní nastavení typu posuvnosti. Typ posuvnosti (s nebo bez vyztužení) se používá pro výpočet součinitelů vzpěrných déle pro vybočení rovinným vzpěrem, neovlivňuje zadané součinitele vzpěrných déle. strana 3
Supina Součinitele vzpěrných déle y, z - nastavení způsobu, jaým program vyhodnocuje součinitele vzpěrných déle a nastavení nejvyšší hodnoty štíhlosti. Jsou dostupné následující volby : Zadané Program vždy použije zadané hodnoty. Vypočítané Program použije vypočtené hodnoty součinitelů y a z a zanedbá všechny zadané hodnoty. Vypočtené jen dyž nebyly zadané Větší z vypočtených nebo zadaných Menší z vypočtených nebo zadaných Program použije zadané hodnoty součinitelů tam, de byly zadány hodnoty a vypočtené tam, de hodnoty součinitelů zadány nebyly nebo byla zadána hodnota 1. Program porovná zadanou a vypočtenou hodnotu a pro posude se bere větší z nich - tedy méně příznivá hodnota Program porovná zadanou a vypočtenou hodnotu a pro posude se bere menší z nich tedy příznivější hodnota Max. poměr Touto zadanou hodnotou bude omezena vypočtená hodnota součinitele Max. štíhlost Poud štíhlost posuzovaného prutu přeročí tuto hodnotu, program vytisne do výstupu upozornění Supina Hranice posudu Jednotové posudy, teré jsou výsledem posudu prvů dřevěných onstrucí, jsou podle hodnoty rozděleny do třech supin: nevyužité : jednotový posude je menší než dolní mez optimální : jednotový posude je mezi dolní a horní mezí nevyhovující : jednotový posude je vyšší než horní mez Ve supině Hranice posudu můžete změnit horní a dolní hranici vepsáním hodnoty do příslušného vstupního pole. Výchozí nastavení dolní hranice je 0.25, horní hranice je 1. Po proběhnutí výpočtu mohou být výsledy zobrazeny v graicé podobě průběhů využití po prutech. Nevyužité pruty se reslí ialově, optimálně navržené pruty se vyreslují zeleně, nevyhovující pruty se reslí červeně. 2.2.2. NASTAVENÍ TŘÍDY VLHKOSTI Konstruce lze navrhovat do speciicé třídy vlhosti. Na artě Nastavení třídy vlhosti dialogu Nastavení dřeva lze vybrat uvažovanou třídu vlhosti: Třída vlhosti 1 Třída vlhosti 2 Je charaterizována obsahem vlhosti v materiálu odpovídající teplotě 20 C a relativní vlhostí oolního vzduchu přeračující 65% pouze něoli dní v roce Je charaterizována obsahem vlhosti v materiálu odpovídající teplotě 20 C a relativní vlhostí oolního vzduchu přeračující 85% pouze něoli dní v roce Třída vlhosti 3 Klimaticé podmíny vedoucí vyšším vlhostem než v třídě vlhosti 2 2.2.3. NASTAVENÍ KMOD A KDEF Nastavení součinitelů modiiace se provádí na artě mod, de dialogu Nastavení dřeva. strana 4
Obr. 3 Nastavení součinitelů modiiace Pro aždou třídu vlhosti nastavenou ve supině Třída vlhosti lze upravit hodnoty modiiačního součinitele mod v závislosti na materiálu (rostlé a laminátované lepené dřevo) a třídě trvání zatížení (stálé, dlouhodobé, střednědobé, rátodobé a oamžité) (viz EC5, tabula 3.1.7). Součinitel de je součinitel, terý zohledňuje nárůst deormací způsobený ombinací účinů dotvarování a vlhosti. Třídy trvání zatížení jsou charaterizovány účinem stálého zatížení působícího po určité časové období v průběhu životnosti onstruce. Třída trvání zatížení Doba trvání Přílady Stálé Více než 10 let Vlastní váha Dlouhodobé 6 měsíců - 10 let Slady Střednědobé 1 týden - 6 měsíců Dodatečná zatížení Krátodobé Méně než týden sníh, vítr Oamžité Mimořádná zatížení Třída trvání zatížení se deinuje při zadávání zatěžovacího stavu. strana 5
2.3. SPUŠTĚNÍ POSUDKU 1. Ve stromu lepněte na příaz Dřevo > Pruty. Příaz je dostupný až po úspěšném provedení výpočtu. Obr. 4 Dialog pro posouzení dřevěných prvů 2. Klepněte na jméno normy, terou chcete použít. Objeví se obecný dialog pro posuzování dřevěných prvů onstrucí. Tento dialog je společný pro všechny normy. Jednotlivé volby dialogu Posouzení : Supina Výběr nastavení způsobu vybírání posuzovaných prvů viz 2.4 Typ výběru prvů : supina Výběr. Supina Řezy nastavení řezů, ve terých bude prováděno posouzení napětí viz 2.5 Řezy pro posouzení napětí: supina Řezy. [Pro] po lepnutí na tlačíto lze nastavit atuální průřez. [Vzpěr] nastavení vzpěrnostních parametrů pro jednotlivé pruty onstruce viz 2.6 Zadání dat o vzpěru : dialog Data pro stabilitní posude. [Stav/ombi] - nastavení ombinací nebo stavů, pro teré chceme provést posude. Protože prováděné posudy v jednotlivých normách jsou pevnostní a stabilitní výpočty, měly by být prováděny pro ombinace na mezní stav únosnosti. Supina Výstup nastavení rozsahů vyhodnocení viz 4.1 Nastavené číselného výstupu : supina Výstup. Supina Kreslení nastavení způsobu graicého znázornění využití prvů osntruce viz 5 Graicý výstup. [Jednotlivě] spuštění posudu jednotlivého prvu onstruce viz 3 Posude jednotlivého prvu: [Jednotlivě]. [Posude] spuštění hromadného posudu prvů onstruce viz 4 Posuzování více než jednoho prvu - tvorba výstupů: [Posude]. [Přiřazení průřezu]- přiřadí vybraným prutům atuální nastavený průřez. Nebyl-li přednastaven žádný výběr, postupně se označují jednotlivé prvy, jina se provede přiřazení pro atuální nastavený výběr. [Možnosti] nastavení zobrazení doplňujících údajů posudů viz 5.2 Graicé zobrazení přídavných částí. 2.4. TYP VÝBĚRU PRVKŮ : SKUPINA VÝBĚR Ve supině Výběr lze nastavit tři různé možnosti pro výběr posuzovaných prvů onstruce: Pruty - budou se vybírat pruty Mara - budou se vybírat mara 1D Průřezy - budou vybrány všechny pruty atuálního průřezu. Při tomto nastavení nelze použít posude jednotlivého prvu onstruce. Průř Vše - bude pro veden posude pro všechny průřezy použité v onstruci. Při tomto nastavení nelze použít posude jednotlivého prvu onstruce. Nastavení atuálního průřezu se nejlépe provádí lepnutím na ionu Nastavení průřezu v panelu nástrojů. Označením požadovaného průřezu a lepnutím na [OK] se průřez nastaví jao ativní. Maro je nutné pro posudy považovat pouze za sled prutů, ve terém je aždý prut posuzován zvlášť podle svých nastavení a ne jao prve, terý je posuzován s vlastními nastaveními. 2.5. ŘEZY PRO POSOUZENÍ NAPĚTÍ: SKUPINA ŘEZY strana 6
Posouzení lze provést v následujících řezech podél osy prvu: Všechny - posude bude proveden v aždém mezilehlém řezu na prvu Konce - posude bude proveden pouze v počátečním (x=0) a oncovém (x=l) řezu prvu Vybrané - program vyzve výběru řezů, ve terých bude proveden posude Bližší inormace o generování řezů a zadávání individuálních řezů lze nalézt v manuálu záladnímu modulu. 2.6. ZADÁNÍ DAT O VZPĚRU : DIALOG DATA PRO STABILITNÍ POSUDEK V tomto dialogu je možné pro aždý prut upravit data o vzpěru. Dialog pro úpravy dat o vzpěru se objeví po lepnutí na [Data o vzpěru] v dialogu pro nastavení posudu a vybrání prutu, na terém se budou úpravy provádět. Obr. 5 - Dialog pro nastavení systémových déle a součinitelů vzpěru Správně nastavené systémové dély jsou důležité pro správné posouzení prutu. Pro výpočet něterých součinitelů se vychází z tvaru momentových řive a nám nestačí znát řivu jen na posuzovaném prutu, ale na celé supině prutů, teré patří svým charaterem sobě. Momentové řivy se vyhodnocují na celé systémové délce. Jao výchozí se systémová déla uvažuje rovná délce prutu a může být uživatelem změněna na požadovanou veliost. V levé horní části dialogu se vypisuje číslo atuálního vybraného prutu a mara, do terého tento prut patří. Pomocí [Předchozí] a [Další] se můžeme přesunout na následující nebo předchozí pruty v maru. Po lepnutí na [Zavřít] v tomto dialogu je možné vybrat pomocí myší další prut onstruce. strana 7
Na obrázu se vyresluje ativní prut (červený) včetně oolních prutů. K atuálnímu prutu se zobrazují nastavené hodnoty systémových déle. V pravé čísti dialogu je možné ovlivnit výpočet hodnoty následujících vzpěrných déle : vzpěr y_y : vzpěrná déla pro lopení olem loální osy yy (tvrdá osa) vzpěr z_z : vzpěrná déla pro lopení olem loální osy zz (měá osa) vzpěr yz : vzpěrná déla pro prostorový vzpěr vzpěr lopení : vzpěrná déla pro lopení Vzpěrné dély jsou vždy určeny podle následujícího vzorce : l = L * de : l : účinná vzpěrná déla pro výpočet L : systémová déla : součinitel 2.6.1. ZADÁNÍ SYSTÉMOVÉ DÉLKY Pro prut mohou být deinovány čtyři různé systémové dély : Ly Systémová déla pro vzpěr olem loální osy yy (tvrdá osa). Je to obvyle vzdálenost mezi body ztužení ve směru loální osy zz. Lz Systémová déla pro vzpěr olem loální osy zz (měá osa). Je to obvyle vzdálenost mezi body ztužení ve směru loální osy yy. Lyz Lltb Systémová déla pro prostorový vzpěr. Je to vzdálenost bodů, mezi terými je zabráněno roucení. Posudy ČSN, DIN18800, ONORM4300, NEN6770, AISC-ASD a AISC-LRFD zohledňují vliv prostorového vzpěru. Systémová déla pro lopení. Je to obvyle vzdálenost mezi body ztuženými ve směru y-y (= vzdálenost mezi bočními výztuhami). Pro aždou systémovou délu jsou dispozici následující tlačíta: [ Zač + ] Zvětší systémovou délu nastavovaného prutu o délu jednoho prutu připojeného do počátečného uzlu nastavovaného prutu [Kon +] Zvětší systémovou délu nastavovaného prutu o délu jednoho prutu připojeného do oncového uzlu nastavovaného prutu [ Zač -] Opa [Zač +]. [Kon -] Opa [Kon +]. [Prut] Nastaví délu prutu jao systémovou délu. strana 8
[Ma] Nastaví délu mara jao systémovou délu. [Kopie] Zopíruje atuální nastavení pro systémovou délu do způsobů vzpěru pod atuálním nastavovaným způsobem. (ze vzpěr y_y do všech, ze vzpěr yz do vzpěr LTB ). [Kopírovat hodnoty do zbytu mara] Zopíruje systémové dély a součinitele vzpěrných déle z atuálního nastavovaného prutu do všech prutů v maru. 2.6.2. ZADÁNÍ SOUČINITELŮ K V závislosti na nastavené volbě v dialogu Nastavení posudu program použije buďto vypočtené nebo zadané hodnoty součinitelů vzpěrných déle. Vypočtené hodnoty součinitelů jsou uvedeny v textovém poli Vyp. y : součinitel vzpěrné dély (l y /L y ) pro vybočení rovinným vzpěrem olem loální osy yy (tvrdá osa) z : součinitel vzpěrné dély (l z /L z ) pro vybočení rovinným vzpěrem olem loální osy zz (měá osa) yz : součinitel vzpěrné dély (l yz /L yz ) pro vybočení prostorovým vzpěrem LTB : součinitel vzpěrné dély pro lopení Teoreticé vysvětlení výpočtu součinitelů vzpěrných déle y a z, viz manuál posouzení ocelových onstrucí, Příloha B : výpočet součinitelů vzpěrných déle. Zadání doplňujcích podmíne pro výpočet lopení 2.6.3. VOLBA POSUVNÝ Touto volbou lze změnit posuvnost atuálního prutu.. Pro aždou loální osu (YY : tvrdá osa, ZZ: měá osa) může být nastavena posuvnost. Typ posuvnosti se používá e stanovení odpovídajícího součinitele vzpěrné dély (pouze pro vzpěrné dély vypočtené). Je-li volba zatržena, je prut posuvný v zatrženém směru. Je-li zatržena volba Křížení diagonál, součinitel vzpěru se počítá podle DIN18800 Teil 2, Table15 (viz manuál posouzení ocelových prvů) za podmíne, že prut splňuje předpolady uvedené v tomto článu normy. Přílad: Je zatržena volba Posuvný y-y : Prut je posuvný v rovině olmé na loální osu prutu YY (loální rovina ZZ) posuvný na vzpěr olem loální osy YY. strana 9
3. POSUDEK JEDNOTLIVÉHO PRVKU: [JEDNOTLIVĚ] Klepnutím na [Jednotlivě] se spouští posude jednotlivého prvu onstruce (prutu nebo mara 1D). Výsledy se zobrazují ve speciálním dialogovém oně, není možné je tisnout. Po lepnutí na [Jednotlivě] se vybírá posuzovaný prve v závislosti na nastavení ve supině Výběr : Objeví se dialogové ono Jednotlivý posude. Obsahuje všechny inormace vztahující se posudu vybraného prvu podle normy. Obr. 6 Dialog pro posuzení jednotlivého prvu Ve supině Zobrazení lze zvolit mezi následujícími výstupy: Posude zobrazí výsledy jednotového posudu NVM zobrazí vnitřní síly pro riticý stav / ombinaci Po lepnutí na [Další] nebo [Předchozí] se provede posude předcházejícího nebo následujícího prvu onstruce (prut nebo maro s číslem rozdílným o +/-1). Po lepnutí na [Zavřít] je možné vybrat další prve pro posouzení. 3.1. NASTAVENÍ POLE PRO POSUDEK Po lepnutí na [Pole pro posude] lze nadeinovat pouze určitou část prvu, na teré bude provedeno posouzení. Pole se deinuje v dialogu Oblast pro posouzení : strana 10
Obr. 7 Dialog pro nastavení posuzované oblasti Zelená část označuje ativní posuzovanou oblast prvu. Červená část je neativní. V polích Od začátu a Od once lze nastavit dély neativních polí. Tyto dély mohou být zadány absolutně (nastaveno Abso) v atuálních délových jednotách nebo relativně délce prvu (nastaveno Rela). Použitím šipe u těchto polí se hranice posuzovaných oblastí mění po rocích o veliosti 10 % z dély prvu. Po lepnutí na [OK] se provede nové posouzení atuálního prvu. 3.2. DATA O VZPĚRU Po lepnutí na toto tlačíto se objeví dialog Data pro stabilitní posude viz 2.6 Zadání dat o vzpěru : dialog Data pro stabilitní posude. Toto může být velmi vhodné pro ontrolu nebo změnu dat o vzpěru při průběhu práce na posudcích. Poznáma : Poud je nastavena volba Vypočtené jen dyž nebyly zadané v dialogu pro nastavení posudu, uživatel si zadal hodnoty součinitelů vzpěrných déle, a chce se vrátit vypočteným hodnotám součinitelů vzpěrných déle pro vybočení rovinným vzpěrem, stačí pro tyto součinitele zadat hodnoty 1. Po lepnutí na [Zavřít] se znovu nový posude posuzovaného prvu. strana 11
4. POSUZOVÁNÍ VÍCE NEŽ JEDNOHO PRVKU - TVORBA VÝSTUPŮ: [POSUDEK] Klepnutím na [Posude] lze posoudit více prvů najednou. Výsledný posude může být poslán na zvolené výstupní zařízení. Jsou dva způsoby provedení posudu prvů : 1. Klepnutím na [Posude] bez předchozího výběru prvů. Po lepnutí na tlačíto se vybírají jednotlivé prvy, teré budou posouzeny. 2. Klepnutím na [Posude] s dopředu připraveným výběrem prvů. Číselné vyhodnocení posudu se provede na zvolené výstupní zařízení. 4.1. NASTAVENÉ ČÍSELNÉHO VÝSTUPU : SKUPINA VÝSTUP Ve supině Výstup se nastavují rozsahy číselného výstupu posudu. 1. První iltr výstupů : Výpis všech hodnot Vypíší se všechny hodnoty ve všech řezech a pro všechny stavy nebo ombinace. Loální extrém V aždém řezu se vypíší výsledy jen pro ten stav nebo ombinaci, terá zde způsobuje nejhorší účine. Extrém prvu Podle nastavení výběru se vyhledá a vypíše nejhorší účine na prvu na prutu nebo maru 1D. Globální extrém Vyhledá a vypíše se nejhorší účine v nastaveném výběru prutů nebo maer 1D. 2. Druhý iltr výstupů : Netříděné Zobrazí všechny výsledy. Vyhovující Ve výpisu se objeví jen posudy, de nejhorší hodnota leží mezi horním a dolním limitem, tedy optimálně navržená místa. Nevyhovující Ve výpisu budou jen místa, de je onstruce neeonomicy navržena. Nevyužité Zobrazí pouze výsledy pod dolní hranicí. 3. Třetí iltr výstupů : Stručný Zobrazí pouze jednotové posudy. Normál Zobrazí rátý výpis posudu (jednotové posudy a vzpěrné dély). Detailní Zobrazí ompletní detailní výpis posudu. Optimalizace Interativní optimalizace atuálního průřezu. Automaticy se vyberou všechny pruty atuálního průřezu. Po lepnutí na [Posude] se provede posouzení všech prutů atuálního průřezu a zobrazí se výslede jednotového posudu nejvíce využitého prutu. Po změně průřezu lepnutím na tlačíto Změna průřezu se prut přepočítá s novým průřezem. strana 12
5. GRAFICKÝ VÝSTUP 5.1. GRAFICKÁ REPREZENTACE JEDNOTKOVÝCH POSUDKŮ Provedené jednotové posudy lze zobrazit graicy. 1. Vyberte pruty, na terých chcete zobrazit průběh využití. Na prutech již musel být proveden posude. 2. Klepněte na [Přeresli]. Volbami supiny Kreslení lze nastavit způsob vyreslování. Je možné nastavit tři různé způsoby zobrazení průběhu využití na prutech : Reprezentace jao unce Tříbarevná čára Jednobarevná čára Pro aždý řez vybraných prvů, ve terém byl proveden posude, se vynáší hodnota jednotového posudu na svislou osu (barevně rozlišené podle využití). Pro aždý řez vybraných prvů, ve terém byl proveden posude, je výslede jednotového posudu převeden na barvu. Každý prve je reprezentován jednou barvou. Barva prvu je závislá na prvovém extrému jednotového posudu. Reprezentace obsahuje tři barvy: ialová : nevyužito: jednotový posude nižší než dolní mez zelená : optimální : jednotový posude mezi dolní a horní mezí červená : nevyhovující: jednotový posude vyšší než horní mez Po lepnutí na ionu Popisy v pruhu nástrojů se vypíší průběhům výsledů jednotových posudů hodnoty extrémních využití prvů. 5.2. GRAFICKÉ ZOBRAZENÍ PŘÍDAVNÝCH ČÁSTÍ Po lepnutí na [Možnosti] v dialogu pro posouzení dřevěných prvů lze nastavit požadave na zobrazení polí pro posude, výztuh a příčných výztuh : Pole pro posude Pro všechny normy romě ČSN 731401: Výztuhy Jen pro DIN18800 : Příčné výztuhy Je-li volba zatržena, na vybraných prvcích se zobrazí deativované oblasti. Je-li volba zatržena, na vybraných prvcích se zobrazí zadané výztuhy. Pro dřevo nedostupné. Je-li volba zatržena, na vybraných prvcích se zobrazí zadané příčné výztuhy. Pro dřevo nedostupné. strana 13
6. OPTIMALIZACE PRŮŘEZŮ Je-li ve třetím stahovacím seznamu ve supině Výstup nastavena volba Optimalizace, po lepnutí na [Posude] se provede posouzení všech prutů nastaveného atuálního průřezu a objeví se dialog pro optimalizaci průřezů. Upozonění : při ptimalizaci dochází e změně parametrů průřezu, popř. může být průřez, pro nějž probíhá optimalizace, nahrazen průřezem odlišného typu. Všechny posudy v průběhu optimalizace jsou prováděny na vnitřní síly vypočtené posledním známým výpočtem, taže po doončení optimalizace je nutné provést nový výpočet a posouzení onsonstruce. Obr. 8 Dialog pro optimalizaci průřezů Jednotlivé volby dialogu Optimalizace průřezu: Maximální jednotový posude - vypisuje se hodnota maximálního jednotového posudu nalezeného. [Ino] - zobrazí dialog s detailním výpisem posudu pro nejvíce namáhaný prut optimalizovaného průřezu. Supina Optimalizace nastavení parametrů a provedení optimalizace průřezů. Maximální posude zadání hodnoty maximálního jednotového posudu, terá může být dosažena na optimalizovaném průřezu Parametr pouze pro průřezy, teré se sládají z něolia standardních průřezů (IPE+L, ) nebo pro průřezy deinované proměnnými hodnotami (výša, šířa, tloušťa pásnice atd.). V seznamu se vybírá parametr rozměru průřezu, terý bude v průběhu optimalizace měněn. [Nastav hodnotu] nastaví novou hodnota parametru průřezu nastaveného v seznamu Parametr. V závislosti na typu optimalizovaného parametru to může být nový dílčí průřez z atalogu záladních průřezů nebo číselná proměnná. Po zadání nové hodnoty parametru je průřez znovu posouzen. [Další dolů] provede nové posouzení průřezu se změněnou hodnotou atuálního vybraného parametru na nejbližší nižší hodnotu. Poud je nastavený parametr standardní dílčí průřez, řídí se pořadí procházení dílčích průřezů podle nastavení třídění (výša, plocha, moment setrvačnosti). Poud je optimalizovaný parametr proměnná, bere se atuální hodnota parametru zmenšená o nastavenou hodnotu rou. [Další nahoru] provede nové posouzení průřezu se změněnou hodnotou atuálního vybraného parametru na nejbližší vyšší hodnotu. Poud je nastavený parametr standardní dílčí průřez, řídí se pořadí procházení dílčích průřezů podle nastavení třídění (výša, plocha, moment setrvačnosti). Poud je optimalizovaný parametr proměnná, bere se atuální hodnota parametru zvětšená o nastavenou hodnotu rou. strana 14
[Vyhledat optimální] automaticou změnou optimalizovaného parametru průřezu program hledá taový průřez, terý vyhoví podmínce maximálního jednotového posudu. Poud je nastavený parametr standardní dílčí průřez, řídí se pořadí procházení dílčích průřezů podle nastavení třídění (výša, plocha, moment setrvačnosti). Poud je optimalizovaný parametr proměnná, bere se atuální hodnota parametru změněá o nastavenou hodnotu rou. Třídit podle výšy, Třídit podle A, Třídit podle Iy výběr z dostupných způsobů třídění dostupných dílčích průřezů v případě, že optimalizovaný parametr průřezu je dílčí průřez. Kro, Maximum, Minimum nastavení postupu změny parametrů průřezu při optimalizaci v případě, že měněný parametr průřezu je proměnná. [Změna typu průřezu] nahradí optimalizovaný průřez jiným průřezem odpovídajícího tvaru. Průřez je posouzen na nově zadané hodnoty parametrů průřezu. [Zpět počáteční hodnoty] nastaví prvotní hodnoty parametrů průřezu, teré byly nastaveny před zahájením optimalizace. [Zavřít] uončí optimalizaci a do dat o projetu se uloží nové hodnoty parametrů průřezů. strana 15
7. VYHODNOCENÍ DEFORMACÍ S DOTVAROVÁNÍM Deormace dřevěných prvů onstrucí se počítají se zohledněním zvětšení deormací způsobeného ombinovaným působením dotvarování a vlhosti. Tyto účiny jsou simulovány použitím příslušného součinitele de pro aždý zatěžovací stav ve vybrané ombinaci. Výsledné deormace lze vyhodnotit graicy i číselně. Vyhodnocení deormací dřevěných prvů s dotvarováním se spouští příazem stromu Dřevo > Pruty > Deormace s dotvarováním. Obsah dialogu a způsob vyhodnocení jsou zcela analogicé standardnímu vyhodnocení deormací na prutech, popis viz manuál zálandímu modulu. Obr. 9 Vyhodnocení deormací s dotvarováním strana 16
8. EC5 TEORETICKÉ ZÁKLADY 8.1. ÚVOD Dřevěné prutové prvy se posuzují podle pravidel uvedených v Eurocode 5 Design o timber structures Part 1-1 : General rules and rules or buildings ENV 1995-1-1:1993 V následujících odstavcích je detailnější popis zahrnutých článů Jsou podporovány obdélníové prvy z rostlého dřeva a prizmaticé prvy z lepeného laminovaného dřeva. 8.2. MATERIÁLOVÉ A ZÁKLADNÍ NASTAVENÍ 8.2.1. ČLÁNEK 2.3.3.2. DÍLČÍ SOUČINITELE SPOLEHLIVOSTI MATERIÁLŮ Jsou použity následující dílčí součinitele spolehlivosti γ M : Mezní stavy únosnosti - záladní ombinace Dřevo a dřevěné materiály 1.3 γ M Ocel použitá v přípojích 1.1 - mimořádné ombinace 1.0 Mezní stavy použitelnosti γ M 1.0 Hodnoty těchto součinitelů jsou tzv. rámečové hodnoty z EC5, tabula 2.3.3.2. Lze je změnit v záladním nastavení pro dřevo. 8.2.2. ČLÁNEK 3.1.2. CHARAKTERISTICKÉ HODNOTY PRO DŘEVO Pro rostlé a lepené laminované dřevo jsou v materiálové databázi deinovány následující materiálové charateristiy: Vlastnosti pevnosti m, Charateristicá hodnota ohybové pevnosti t,0, Charateristicá hodnota pevnosti v tahu rovnoběžne s vlány t,90, c,0, c,90, v, Charateristicá hodnota pevnosti v tahu olmo na vlána Charateristicá hodnota pevnosti v tlau rovnoběžně s vlány Charateristicá hodnota pevnosti v tlau olmo na vlána Charateristicá hodnota pevnosti ve smyu Vlastnosti tuhosti E0,mean Střední charateristicá hodnota modulu pružnosti rovnoběžně s vlány E0,05 5-percentil charateristicé hodoty modulu pružnosti rovnoběně s vlány E90,mean Střední charateristicá hodnota modulu pružnosti olmo na vlána strana 17
Gmean Střední charateristicá hodnota smyového modulu pružnosti Hustota Charateristicá hodnota hustoty Viz taé Od..[2] a Od. [3], část A6, A7 a A8. 8.2.3. ČLÁNEK 3.1.5. TŘÍDY VLHKOSTI Konstruce lze navrhovat do speciicé třídy vlhosti. Na artě Nastavení třídy vlhosti dialogu Nastavení dřeva lze vybrat uvažovanou třídu vlhosti: Třída vlhosti 1 Třída vlhosti 2 Je charaterizována obsahem vlhosti v materiálu odpovídající teplotě 20 C a relativní vlhostí oolního vzduchu přeračující 65% pouze něoli dní v roce Je charaterizována obsahem vlhosti v materiálu odpovídající teplotě 20 C a relativní vlhostí oolního vzduchu přeračující 85% pouze něoli dní v roce Třída vlhosti 3 Klimaticé podmíny vedoucí vyšším vlhostem než v třídě vlhosti 2 Třídy vlhosti lze nastavit v záladním nastavení pro dřevo. 8.2.4. ČLÁNEK 3.1.6. TŘÍDY TRVÁNÍ ZATÍŽENÍ Třídy trvání zatížení jsou charaterizovány účinem stálého zatížení působícího po určité časové období v průběhu životnosti onstruce. Třída trvání zatížení Doba trvání Přílady Stálé Více než 10 let Vlastní váha Dlouhodobé 6 měsíců - 10 let Slady Střednědobé 1 týden - 6 měsíců Dodatečná zatížení Krátodobé Méně než týden sníh, vítr Oamžité Mimořádná zatížení 8.2.5. ČLÁNEK 3.1.7. SOUČINITELE MODIFIKACE PRO TŘÍDU VLHKOSTI A TRVÁNÍ ZATÍŽENÍ Pro aždou třídu vlhosti jsou určeny hodnoty součinitele modiiace mod v závislosti na materiálu a třádě trvání zatížení. Výchozí hodnoty se berou podle Od.[1], tabula 3.1.7. Pro rostlé a laminátované lepené dřevo : Třída trvání zatížení Třída vlhosti 1 Třída vlhosti 2 Třída vlhosti 3 Stálé 0.60 0.60 0.50 Dlouhodobé 0.70 0.70 0.55 Střednědobé 0.80 0.80 0.65 Krátodobé 0.90 0.90 0.70 Oamžité 1.10 1.10 0.90 Hodnoty součinitelů lze změnit v záladních nastaveních pro dřevo. 8.2.6. ČLÁNEK 4.1. (4) SOUČINITELE PRO VÝSLEDNÉ DEFORMACE Součinitel de je součinitel, terý zohledňuje nárůst deormace v čase způsobený ombinovaným účinem dotvarování a vlhosti. strana 18
Pro aždou třídu vlhosti je určena hodnota součinitele de v závislosti na materiálu a třídě trvání zatížení. Výchozí hodnoty se berou podle Od.[1], tabula 4.1. Pro rostlé a lepené laminované dřevo: Třída trvání zatížení Třída prostředí 1 Třída prostředí 2 Třída prostředí 3 Stálé 0.60 0.80 2.00 Dlouhodobé 0.50 0.50 1.50 Střednědobé 0.25 0.25 0.75 Krátodobé 0.00 0.00 0.30 Hodnoty součinitelů lze změnit v záladním nastavení pro dřevo. 8.3. POSOUZENÍ MEZNÍHO STAVU POUŽITELNOSTI Jsou použity obecné požadavy z článu 4.1. Výslené deormace u in, od zatížení se počítají podle u = u + in inst ( 1 ) de de u in Výsledná deormace u inst Elasticá počáteční deormace de Součinitel, terý zohledňuje vliv nárůstu deormace v čase způsobený ombinací účinů dotvarování a vlhosti. Poud zatěžovací ombinace obsahuje stavy patřící do různých tříd trvání zatížení, počítá se příspěve celovému průhybu od aždého stavu zvlášť s použitím příslušné hodnoty de. 8.4. POSOUZENÍ MEZNÍHO STAVU ÚNOSNOSTI 8.4.1. POSOUZENÍ PRŮŘEZU Při posouzení jsou zohledněny následující vzorce a člány : Působení napětí Článe Vzorec Tah rovnoběžně s vlány 5.1.2. (5.1.2) Tla rovnoběžně s vlány 5.1.4. (5.1.4) Ohyb 5.1.6. (5.1.6a) (5.1.6b) Smy 5.1.7.1 (5.1.7.1) Krut 5.1.8 (5.1.8) Kombinace ohybu a osového tahu 5.1.9 (5.1.9a) (5.1.9b) Kombinace ohybu a osového tlau 5.1.10 (5.1.10a) (5.1.10b) 8.4.2. POSOUZENÍ STABILITY 8.4.2.1. Vzpěr a lopení Při posouzení jsou zohledněny následující vzorce a člány: Typ vzpěru Článe Vzorec strana 19
Pro tlačené pruty (sloupy) 5.2.1. (5.2.1a) (5.2.1b) (5.2.1c) (5.2.1d) (5.2.1e) (5.2.1) (5.2.1g) (5.2.1h) Pro ohýbané pruty (nosníy) - lopení 5.2.2. (5.2.2.a) (5.2.2.b) (5.2.2.c) (5.2.2.d) (5.2.2.e) Kriticé ohybové napětí m,crit se počítá podle (viz Od.[5], 4.3.2.) m,crit = πb²e l e 0,05 h G E mean 0,mean de b Šířa obdélníového průřezu h Výša obdélníového průřez l e E 0,mean E 0,05 G mean Déla na lopení Střední charateristicá hodnota modulu pružnosti rovnoběžně s vlány 5-percentil charateristicé hodnoty modulu prožnosti rovnoběžně s vlány. Střední charateristicá hodnota smyového modulu průřezu 8.4.2.2. Interace vzpěru a lopení Kombinovaný účine tlau a ohybu lze posoudit podle různých interačních vzorců. Bez interace podle EC5. Kombinace účinů tlau a ohybu se posuzuje podle vzorců (5.2.1e) a (5.2.1) : c,z c,o,d co,d + m,z,d m,z,d + m m,y,d m,y, d 1 (5.2.1e) c,y c,o,d co,d + m m,z,d m,z,d + m,y,d m,y, d 1 (5.2.1) Interace podle ČSN NAD Kombinace účinů tlau a ohybu se posuzuje podle následujících vzorců : c,z c,o,d co,d + m,z,d m,z,d + m crit,y m,y,d m,y, d 1 strana 20
c,y c,o,d co,d + m m,z,d m,z,d + crit,y m,y,d m,y, d 1 Interace podle DIN NAD Kombinace účinů tlau a ohybu se posuzuje podle vzorců (Od.[5], 4.3.3.): c,z c,y c,o,d co,d c,o,d co,d + + crit,z m m,z,d m,z,d crit,z m,z,d + m,z,d m + crit,y crit,y m,y,d m,y,d m,y, d m,y, d 1 1 Odazy [1] Eurocode 5 Design o timber structures Part 1-1 : General rules and rules or buildings ENV 1995-1-1:1993 [2] EN338 Structural timber - Strength classes EN338:1995 [3] Timber Engineering STEP 1 Basis o design, material properties, structural components and joints Centrum Hout, The Netherlands, 1995 [4] Timber Engineering STEP 2 Design - Details and structural systems Centrum Hout, The Netherlands, 1995 [5] Holzbau Handbuch Reihe 2 Tragwersplanung Eurocode 5 - Holzbauwere, Bemessungsgrundlagen und Beispiele Inormationsdienst Holz, Mai 1995 strana 21