Výpočet vnitřních sil v žebru

V tomto článku najdete vysvětlení uvažování vnitřních sil, které jsou vypočteny pro náhradní průřez T a pro nosník a desku zvlášť. Při výpočtu vnitřních sil v žebru se pro výpočet použije náhradní T-průřez.

Stojina tohoto T-průřezu je tvořena samotným nosníkem typu “žebro desky”, pásnice T-průřezu je tvořena efektivní šířkou desky. Efektivní šířka desky je tedy použita k určení vnitřních sil od desky, které musí být přidány k vnitřním silám počítaných v samotném žebru. Před integrací vnitřních sil jsou vnitřní síly v desce převedeny do lokálního souřadného systému žebra.

Osy těžiště jsou použity k určení ramene síly ve směru Y a Z:

Celkové vnitřní síly v žebru mohou být počítány podle vzorců:

• N = N_prutu + N_{desky, zleva} + N_{desky, zprava}
• V_y = V_y,prutu + V_{y,desky, zleva} + V_{y,desky, zprava}
• V_z = V_z,prutu + V_{z,desky, zleva} + V_{z,desky, zprava}
• M_x = M_x,prutu + M_{x,desky, zleva} + M_{x,desky, zprava}
• M_y = M_y,prutu + M_{y,desky, zleva} + M_{y,desky, zprava} + N_{desky, zleva} * (rameno síly Z1) – N_{desky, zprava} * (rameno síly Z2) + N_prutu * (rameno síly Z3);
• M_z = M_z,prutu + M_{z,desky, zleva} + M_{z,desky, zprava} + N_{desky, zleva} * (rameno síly Y1) – N_{desky, zprava} * (rameno síly Y2) + N_prutu * (rameno síly Y3).

Jaký vliv má efektivní šířka na vnitřní síly?

Efektivní šířku, která se bere v úvahu při výpočtu výsledků, lze zadat na panelu vlastností nosníku. Lze zadat jinou hodnotu efektivní šířky pro posudky (výpočet výztuže) a jinou hodnotu pro výpočet vnitřních sil.

Vliv efektivní šířky se samozřejmě projeví ve výsledcích pouze v případě, že je aktivována volba "Žebro" (viz také FAQ Vliv možnosti žebro).
Když je volba "žebro" aktivována, tak budou vnitřní síly na desce na celé efektivní šířce nulové, protože jsou přepočteny na 1D výsledky do žebra.
Vypočtená normálová síla v žebru závisí na efektivní šířce.
Efektivní šířka má vliv na šířku příruby uvažovaného T-průřezu. Má tedy vliv na plochu desky, která se počítá.
Normálová síla N_desky se vypočítá vynásobením napětí v desce s uvažovanou plochou desky a bude tímto způsobem záviset na efektivní šířce.
Vliv efektivní šířky je patrný, když se podíváme na normálovou sílu N_žebra, protože N_žebra je součtem N_prutu a N_desky.

Výsledky jsou pro uvažovaný příklad následující:

• První obrázek zobrazuje normálové síly N_prutu.
• Druhý obrázek zobrazuje normálové síly N_žebra s efektivní šířkou 0,5 m.
• Třetí obrázek zobrazuje normálové síly N_žebra s efektivní šířkou 1,0 m.

Upozorňujeme, že při efektivní šířce rovné vzdálenosti mezi žebry (1 m) je výsledná normálová síla nulová. To je logické, protože se neobjevují žádné vnější normálové síly.
Efektivní šířka hraje důležitou roli také při určování M_žebra.
N_desky bude mít také vliv na M_žebra kvůli svému ramenu vnitřních sil (viz výpočet vnitřních sil v žebrech popsaný výše).