sens.16 - Pohyblivá zatížení

Modul umožňuje simulovat zatížení pohybující se po dané dráze na 1D i 2D dílcích. Modul má dvě části - zatěžovací vlaky, kterými se generuje kvazi-pohyblivé zatížení na desce a pohyblivé zatížení pro zadání zatížení, které se pohybuje po zadané dráze.

Train loads

Modul Šablony zatížení (zatěžovací vlaky) generuje polohy pohyblivého zatížení na deskách:

• Pojezd předem zadané skupiny sil (představující vlak) po dráze je simulován sérií zatěžovacích stavů. Každý zatěžovací stav odpovídá jedné poloze zatížení na dráze.
• Počet poloh zatížení je dán nastavením velikosti kroku pohybu.
• Výsledky jsou znázorněny jako obálkové funkce na 3D modelu.
• Zatěžované desky mohou být rovinné i zakřivené.

Skupiny sil

• Skupiny sil mohou sestávat z osamělých sil a spojitých zatížení, z plošných a volných zatížení.
• Ve výchozím nastavení se skupiny sil pohybují po dráze jako „tuhé celky“.
• Uvnitř skupin zatížení lze definovat body otáčení, které představují místo, kde se dlouhé vozidlo „láme“ při průjezdu zatáčkou.
• Skupiny zatížení lze použít v jiných projektech.
• Součástí programu jsou předdefinované skupiny sil podle EN 1991.

Pohyblivá zatížení

Modul umožňuje simulovat zatížení pohybující se po dané dráze na rámech i na plošných prvcích.

Zatěžovací systémy

• Každý systém je kombinací liniových zatížené nekonečné délky a bodových zatížení, která se pohybují společně po předem zadané trajektorii.
• Množství zatěžovacích systémů ani jejich kombinování nejsou nijak omezeny.
• V programu je knihovna předeme definovaných zatěžovacích systémů.

Rozšířené zatěžovací soustavy

Rozšířená zatěžovací soustava obsahuje několik skupin pohyblivého zatížení. Každá skupina je kombinací liniových a bodových zatížení, která se pohybují společně po předem zadané trajektorii.

• Ve skupině pohyblivého zatížení je možno kombinovat spojité zatížení konečné délky s nekonečně dlouhým spojitým zatížením a s osamělými břemeny v relativních souřadnicích.
• Spojité zatížení a osamělé síly se mohou překrývat. Pokud se nemají překrývat, lze spojité zatížení rozdělit na několik částí.
• U rozšířeného zatěžovacího systému může v dopravním pásu společně působit jedna, dvě nebo více identických skupin zatížení.
• Pokud je systém tvořen dvěma identickými skupinami, zadává se minimální a maximální vzdálenost skupin - tj. ačkoli se zatížení pohybují nezávisle, jejich vzájemná poloha je určitým způsobem omezena.
• Pokud je systém tvořen více než dvěma identickými skupinami, je jejich vzájemná vzdálenost pevně daná.
• Je možno přidat okolní spojité zatížení nekonečné délky.
• Množství zatěžovacích systémů ani jejich kombinování nejsou nijak omezeny.
• V programu je knihovna předeme definovaných zatěžovacích systémů.

• Dopravní pruhy

•  
• Ručně zadáváte dráhu, po které se zatížení pohybuje.
• Dráhy se aktualizují  po změně geometrie modelu - změna polohy uzlů, změna průřezů apod.
• Podél zvolených drah se pro každý systém zatížení určí extrémní návrhové složky (jako např. minimální a maximální ohybový moment, reakce a deformace).

Analýza (odvození obálky)

SCIA Engineer určuje vliv pohyblivého zatěžovacího systému výpočtem příčinkových čar.

• Příčinkové čáry a příčinkové plochy pro vnitřní síly a deformace se generují na zadaných drahách.
• Kritická poloha zatěžovacího systému je nalezena automaticky.

U funkce znaménka příčinkové čáry jsou automaticky přijata určitá rozhodnutí.

• Redukční součinitele je možno použít u bodových sil, které se dostanou do příznivé části příčinkové čáry.
• Spojité zatížení působí pouze v nepříznivé části příčinkové čáry.
• U bodového zatížení lze nastavit, že působí pouze v nepříznivé části příčinkové čáry.
• Můžete zadat, zda je povoleno umístit zatížení částečně mimo konstrukci, pokud by tato poloha vedla k větším vnitřním silám nebo deformacím.
• Zatížení může být omezeno pouze na část dopravního pruhu.

Na základě analýzy příčinkových čar se sestaví obálky (funkce minima a maxima) pro vnitřní síly, reakce a deformace.

• Obálky se automaticky počítají pro jednotlivé pohyblivé zatěžovací systémy.
• Můžete zvolit, jestli se oblasti na příčinkových čarách s příznivým účinkem ignorují.
• Podle normy VOSB (NEN) lze pro vnitřní síly a reakce uplatnit přídavný násobitel.

Norma stanoví, že tento součinitel (násobitel) se neaplikuje na deformace. Proto je možné získat větší deformace od zatěžovacího stavu přiřazeného do obálkových vnitřních sil než ze zatěžovacího stavu přiřazeného k obálkové deformaci.

Generace zatěžovacího stavu

Podle obálky se generuje skutečný nebo fiktivní zatěžovací stav.

• Skutečný zatěžovací stav obsahuje zatěžovací systémy převedené na standardní zatížení působící na konstrukci, umístěné na základě výpočtu příčinkových čar.
• Lze vygenerovat řadu fiktivních zatěžovacích stavů s funkcí maxima a minima složek vnitřních sil a deformací. Tyto zatěžovací stavy neobsahují žádné skutečné zatížení, pouze účinek zatížení - momentový diagram, deformace apod.
• Tyto zatěžovací stavy je možno kombinovat s jinými typy zatížení ve standardní kombinaci a tak je lze použít v posudcích únosnosti a stability.

Fiktivní zatěžovací stavy jsou použitelné pouze pro tu složku, pro kterou byly odvozeny. Proto zatěžovací stav odvozený z minima ohybového momentu My bude obsahovat rozumné hodnoty pouze pro průběh My, ale už ne pro další složky vnitřních sil či deformací.

Modul počítá vzájemné působení několika skupin pohyblivého zatížení na rámových konstrukcích.

• Simulovat lze uživatelem zadané jednotlivé nebo skupinové pohyblivé zatížení sestávající z bodového nebo spojitého zatížení.
• K dispozici jsou předdefinované skupiny zatížení podle různých národních norem.

Modul počítá vzájemné působení několika skupin pohyblivého zatížení na rámových  konstrukcích i na deskách, stěnách a skořepinách.

Aplikace

Rozšířené zatěžovací systémy se hodí k modelování složitých zatížení:

• doprava na mostních a železničních mostech,
• pohyblivé zatížení na jeřábových drahách,
• pohyb velké skupiny lidí po mostech pro pěší nebo po stropních deskách v budovách.