Využití tuhosti ocelových spojů z modulu SC1 v globální analýze

V konstrukčním softwaru, který podporuje modul SC1 – Steel Connection, lze získat výpočty tuhostí jednotlivých spojů provedené podle pravidel Eurokódu 3-1-8. Pokud spoj patří mezi typy podporované modulem SC1, je možné jeho tuhost přímo začlenit do globálního konstrukčního modelu, čímž zpřesníte chování konstrukce v reálných mezích pružné deformace.

Níže je podrobný popis principu, výhod a omezení.

Princip a teoretický základ

  1. Modul SC1 provádí analýzu spojů pomocí komponentní metody, jak vyžaduje EN 1993-1-8 (Eurokód 3 část 1-8), tedy spočítá tuhost jednotlivých "komponent" spojení (např. ohyb členů, tah/slabost součástí, deformace šroubů, desek, průhyb plechů) a poskládá je dohromady pro výslednou tuhost spoje. 
  2. Norma stanovuje, jak tuto tuhost upravit pro použití v globální analýze – viz tabulky pro různé typy spojů v EN 1993-1-8. 
  3. V rámci globální analýzy se pak spoj může modelovat nejen jako ideální kloub (nulová tuhost) či jako spoj ideálně tuhá (nekonečná tuhost), ale jako spoj částečně tuhý. To umožňuje realističtější rozložení vnitřních sil, ohybových momentů, deformací atd.

Výhody takového přístupu:

  1. Vyšší přesnost modelování — chování konstrukce lépe odpovídá skutečnosti, zejména v mezních stadiích pružné deformace.

  2. Možná úspora materiálu — díky přesnějšímu rozložení sil se může ukázat, že v některých prvcích stačí menší bezpečnostní koeficient nebo slabší prvek.

  3. Lepší detekce slabých článků — pokud spoj vykazuje nízkou tuhost, může být indikátorem kritického místa.

Na druhou stranu je nutné respektovat určité omezení:

  1. Modul SC1 podporuje jen určité typy spojů (např. sloup–trám, spojení s koncovými deskami, spoj kolínka, přípojka nosník-nosník, základová patka a podobně) — plný seznam typů najdete v dokumentaci SC1. 
  2. Spoj může být používán touto cestou pouze tehdy, pokud výpočet tuhosti pro daný typ spoje je kryt normou EN 1993-1-8. Pokud daný spoj není v normě pokryt (nebo je nad rámec definovaných typů), nelze jeho tuhost bez dalších ověření využít.
  3. Je nutné dbát na to, zda je uplatněna počáteční tuhost nebo modifikovaná tuhost, podle situace a typu zatížení.
  4. Konstrukce musí být přepočítána po začlenění těchto hodnot tuhostí – chování může být diametrálně odlišné oproti původnímu ideálnímu modelu.

    Podrobnosti najdete v manuálu SC1!