scia.d.timber - Návrh dřevěných konstrukcí

Modul Navrhování dřevěných konstrukcí je interaktivní, poloautomatický nástroj pro návrh dřevěných konstrukcí podle EN 1995-1-1. Provádí se posudky plných a lepených nosníků pro mezní stav únosnosti a použitelnosti.

Výhody

• Dřevěné prvky se navrhují ve 3D prostředí, kde se také provádí jejich výpočet a posuzuje se interakce s dalšími částmi konstrukce.
• Lze použít lineární nelineární výpočet s imperfekcemi. Podle zvoleného typu výpočtu se zohledňují případné úpravy materiálových vlastností dané normou.
• Výpočet probíhá zcela v souladu s Eurokódem 5 a podporovanými národními přílohami. Implementovány byly také další NCCI dokumenty. které rozšiřují rozsah prováděných výpočtů.
• Posouzení napětí a stability se provádí podle MSÚ, rozměry průřezu lze optimalizovat tak, aby byly splněny podmínky MSÚ.
•  
• Vzpěrné délky lze stanovit automaticky:
  • z deformace celé konstrukce pro případ rovinného vzpěru (tlak),
  • podle Eurokódu 5 pro prostorový vzpěr (ohyb), včetně zohlednění volby působení lokálního zatížení (stabilizující a destabilizující zatížení).
  • součinitele vzpěru pro rovinné vybočení lze určit také ze stabilitního výpočtu.
• Okamžité a koncové deformace se posuzují na úrovni MSP se zohledněním dotvarování.

Rozsah

• Posudky se provádí pro nosníky z plného a lepeného dřeva, prvky mohou být prizmatické, zakřivené nebo zkosené.
• Knihovna materiálů obsahuje třídy dřeva podle EN 338 pro rostlé dřevo a podle EN 14080 pro lepené dřevo. Knihovnu lze rozšiřovat vlastními materiály.
• Knihovna průřezů obsahuje standardní tvary průřezů, které lze použít přímo nebo upravit.
• Při použití výpočet podle teorie druhého řádu se tuhost dřevěného prvku automaticky redukuje podle kap. 2.2.2 z EN 1995-1-1;
• Podporovány jsou následující Národní přílohy: Rakousko, Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Německo, Řecko, Irsko, Itálie, Lucembursko, Nizozemsko, Norsko, Polsko, Rumunsko, Slovensko, Slovinsko, Švédsko, Spojené království.
• Kromě pravidel daných v EC5 se použijí i následující pravidla NCCI:
  • Structural timber design to Eurocode 5, Blackwell Publishing Ltd, 2007;
  • Handbook on structural timber design to Eurocode 5 rules including strength capacity tables for structural elements, Coford, 2006;
  • Design and perpendicular to grain tensile stress in double-tapered glulam beams, Wallin & Dalholm Digital AB, 2010.

Posudky

Dřevo je materiál, jehož pevnost a deformace jsou ovlivněny okolními podmínkami. Součinitel modifikace popsaný v normě je při výpočtech zohledněn.

• kmod: upravuje pevnostní parametry pro obsah vlhkosti podle třídy provozu a trvání zatížení;
• kh: součinitel výšky, zohledňuje velikost průřezu;
• ksys: součinitel úpravy pevnosti, který zohledňuje společné působení rovnoměrně rozmístěných dílců, prvků nebo sestav, jež jsou spojeny systémem roznášejícím spojité zatížení (např. podlahou).
• kdef: upravuje tuhost a průhyb podle obsahu vlhkosti a třídy provozu.

V mezním stavu únosnosti se provádí následující posudky:

• Posudek průřezu: ověření napětí pro aktuální vnitřní síly: tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení. Lze také provést posudek interakce podle normy (pro ohyb a tlak) nebo podle NCCI pro dvouosý ohyb, smyk a kroucení, atd.
• Také obsáhlé posouzení tlaku kolmého na vlákna s uvažováním délky a šířky.
• Posudek stability: posuzuje se rovinný vzpěr, prostorový vzpěr, klopení a kombinace tlaku a ohybu. Při provedení výpočtu podle teorie 2. řádu lze některé tyto posudky přeskočit.
• Pole pro určení vzpěrných délek jsou nezávislá na rozdělení jednotlivých nosníků: jeden prvek se může klenout přes několik polí a naopak jedno pole může obsahovat několik prutů.

• SCIA Engineer dokáže odvodit součinitele vzpěru (vzpěrné délky versus délky polí) automaticky z deformace konstrukce a tuhosti daného dílce a dílců k němu připojených.
• Zvláštní ustanovení pro zkosené nosníky podle 6.4.2 jsou podporována.
• Zvláštní ustanovení pro zakřivené nosníky podle 6.4.3 jsou podporována.

V mezním stavu použitelnosti se provádí následující posudky:

• okamžitá deformace;
• finální deformace: spočte se pomocí součinitel dotvarování kdef.

Výstupy

Modul pro Posudky dřevěných prvků využívá interaktivní prostředí, ve kterém jsou výsledky k dispozici v několika formách:

• barevně vykreslené průběhy využití ve 3D okně pomáhají rychle odhalit kritická místa v konstrukci,
• stručný protokol o posudku lze vytisknout v tabulkové formě z Tabulkových výsledků,