Klopení prefabrikovaných nosníků

Klopení je ztráta stability, ke které dochází u štíhlých nosníků při ohybu a způsobuje příčnou deformaci a kroucení průřezu. Typicky se tato úloha týká dlouhých a štíhlých prefabrikovaných nosníků. Kontrola klopení je zásadní pro prevenci náhlého selhání, optimalizaci konstrukčního návrhu a zajištění souladu s normovými předpisy. Je nezbytné ověřit všechny fáze výstavby, včetně zdvihání a přepravy. Řešení je vhodné pro všechny železobetonové a (předem) předpjaté prefabrikované betonové nosníky.

Ověřte svůj návrh

Možnost zahrnout klopení do analýzy lze vybrat v části Posouzení betonu 1D - Data - Příčná stabilita, a to vybráním možnosti Detailní výpočet. Rovněž lze vybrat další možnosti - Zjednodušený posudek a Nepočítat. V případě zjednodušeného posouzení je třeba zadat pouze základní rozměry nosníku. Pro pokročilou analýzu jsou již vyžadována podrobnější vstupní data vč. výstavby, imperfekcí a dalších parametrů. 

A jaké jsou vstupy pro analýzu?

Fáze výstavby

Každá návrhová situace vyžaduje specifické zadání kvůli různým okrajovým podmínkám a časům, pro které je prováděno normové posouzení. Časy pro každou návrhovou situaci lze nastavit nezávisle na fázích výstavby stanovených na začátku. Vlastnosti betonu, jako je f_ck a E_cm, se automaticky počítají na základě zadaných časů, ale v případě potřeby je může uživatel definovat ručně.

Imperfekce

Hodnotu počáteční příčné imperfekce lze také definovat samostatně pro každou návrhovou situaci. Existují dvě možnosti zadání příčné imperfekce:

• Geometrická imperfekce – IDEA StatiCa Beam počítá deformace způsobené dotvarováním a smršťováním. Nejprve je však potřeba nastavit počáteční imperfekci. Ta může být buď stanovena dle normy – imperfekce se předpokládá podle ČSN EN 1992-1-1, čl. 5.9 (2) jako L/300, nebo definovaná uživatelem.
• Celková imperfekce – výsledná příčná imperfekce musí být definována uživatelem.

Vstupy pro zdvihání

Lze definovat dvě metody zdvihu: svislé závěsy nebo šikmé závěsy, z nichž každá má specifické podmínky výpočtu. Poloha zvedacích bodů musí být zadána v podélném i příčném směru nosníku.

Vstupy pro přepravu

Přeprava se týká situace, kdy je nosník naložen na nákladní auto s přívěsem. Deformace ve směru osy X (podélná) je omezena pouze přívěsem, který je považován za pružnou podporu s definovanou tuhostí. Uživatel musí definovat parametry, jako je poloha nákladního vozidla, vlastnosti přívěsu a další. 

Vstupy pro konečné podpory a konec životnosti

Statické schéma pro konečné podpory a konec návrhové životnosti je stejné, bez možnosti definovat podpory na konci návrhové životnosti. Nosník je vždy uvažován jako prostě podepřený na svých koncích. Kromě toho lze nosník v případě potřeby v požadovaných polohách příčně podepřít.

Konečné podpory jsou vždy umístěny na koncích nosníku a mohou být reprezentovány třemi typy podpor: Elastomerová ložiska/Vidlička/Nosná deska s trnem.

Zatížení

Ve stromové nabídce v části Zatížení uživatel nadefinuje všechna návrhová zatížení prostřednictvím zatěžovacích stavů, součinitelů zatížení a kombinací. V části Příčná stabilita je potřeba nadefinovat dynamické součinitele pro zdvihání a přepravu a odpovídající nelineární kombinace MSÚ pro každou návrhovou situaci.

Na závěr

Pokročilá analýza klopení (LTB) v IDEA StatiCa Beam poskytuje (kromě reakcí, vnitřních sil a deformací) také vyhodnocení, zda nosníku hrozí zborcení v důsledku ztráty stability v každé definované fázi výstavby. Uživatel pak může pokračovat v práci s vnitřními silami a použít je jako vstup pro posouzení průřezu v aplikaci IDEA StatiCa RCS (zadání musí být provedeno ručně).