Menu

Jak modelovat jednosměrnou desku ve SCIA Engineer?

Jednosměrná deska je deska, která přenáší zatížení hlavně v jednom směru. Může se jednat o desku podepřenou pouze na dvou hranách nebo o desku podepřenou na čtyřech hranách, pro kterou je větší délka rozpětí Ly nejméně dvakrát větší než menší rozpětí Lx. Konstrukce jednosměrné desky povede k zesílení hlavně ve směru podepření.

V softwaru pro řešení konečných prvků, jako je například SCIA Engineer, když je deska podepřena na čtyřech hranách, bude standardně považována za obousměrnou desku. Vzhledem k tomu, že neexistuje žádný předdefinovaný hlavní směr pro roznos zátížení,  ohybová tuhost desky působí, jak ve směru x, tak y. Ve SCIA Engineer může uživatel snadno definovat jednosměrně nosnou desku.  

model a one-way slab in SCIA Engineer
model a one-way slab in SCIA Engineer
Obrázek 1: Ohybové momenty ve dvousměrné desce (vlevo) a jednosměrné desce (vpravo)

V programu SCIA Engineer lze jednosměrné desky zadávat pomocí ortotropie. Mohou být použity dva typy a jsou vysvětleny níže. 

 

Jednosměrná deska s použitím typu ortotropie  „dvě výšky“

Příklad je konstruován z desky podepřené nosníky a sloupy. Ve vlastnostech desky změňte model MKP: „Izotropní“ na „Orthotropní“, upravte vlastnost ortotropie a vyberte typ ortotropie „dvě výšky“. Vstupními údaji je tloušťka desky pro výpočet tuhosti v ohybu ve směru x, d1 a ve směru y, d2. U deskového uložení, zejména ve směru x (menší délka rozpětí v příkladu), by měl být d1 uvažován stejný jako skutečná tloušťka desky (180 mm) a d2 (tloušťka ve směru y) by měla být snížena. 

model a one-way slab in SCIA Engineer
Obrázek 2: Parametry pro jednosměrnou desku s použitím typu ortotropie "dvě výšky"

Neexistuje žádné specifické pravidlo týkající se hodnoty d2. S menšími hodnotami d2 budou výsledky blízké následujícímu rozložení zátížení:

model a one-way slab in SCIA Engineer
Obrázek 3: Ohybový moment v nosných nosnících jednosměrné desky (vlevo) a jednosměrného nosného panelu (vpravo)

Výsledný moment mx v desce se pak blíží 1m širokému prostě podpěrnému nosníku:

model a one-way slab in SCIA Engineer  
Obrázek 4: ohybový moment mx v jednosměrné desce

 

Jednosměrná deska používající typ ortotropie „jednosměrný“ 

Tento typ ortotropie vyžaduje tři vstupní parametry a může být také použit pro modelování stropních dutinových desek: ekvivalentní průřez nosníku, rozteč L  panelů použitá pro výpočet ohybové tuhosti ve směru 1 (nebo x) a  výška nadbetonávky h použitá pro výpočet ohybové tuhosti ve směru 2 (nebo y). Pro modelování jednosměrné desky lze použít malou hodnotu h. Mějte však na paměti, že h se také používá pro výpočet vlastní hmotnosti desky.

Pro ekvivalentní průřez se použije tvar ekvivalentu desky: „tloušťka desky“ x „šířka nosníku“, tj. 180 x 1000 mm. Pro parametr rozteče je použita stejná hodnota jako šířka nosníku, tj. 1000 mm. 

model a one-way slab in SCIA Engineer
Obrázek 5: Parametry pro jednosměrnou desku s použitím typu ortotropie „jednosměrná deska“ 

model a one-way slab in SCIA Engineer
Obrázek 6: Ohybový moment v nosných nosnících a v jednosměrné desce pomocí typu „jeden směr“

U malých hodnot d2 nebo h dávají oba typy stejné výsledky pro ohybový moment ve směru uložení a zatížení přenášené na nosné nosníky.
Stále existují určité rozdíly mezi oběma typy ortotropie. Za prvé, použitím „jednosměrné“ dochází k vyšším hodnotám ohybového momentu na sekundárních nosnících (rovnoběžně se směrem uložení). To je dáno složkou torzního momentu desky (D33), která se liší mezi oběma typy. Za druhé, s „jednosměrným“ typem ortotropie se vlastní hmotnost desky vypočítá pouze na základě tloušťky nadbetonávky. Celková výška desky se tedy nebere v úvahu a uživatel musí ručně přidat chybějící část vlastní hmotnosti ve stálém zatěžovacím stavu. 

Další informace o typech ortotropie naleznete v tomto článku

 

Referenční číslo: 
ESA1121
Kategorie: 
Modeller
Typ: 
Volný uživatel
Tags: