Úvodní strana > Harmonogram seminářů > Statická ANALÝZA tuhostí u PLNÉ VAZBY KROVU

Statická ANALÝZA tuhostí u PLNÉ VAZBY KROVU

22.10.2012
Místo konání: Brno-MENDELU

Interaktivní seminář
Ing. David MIKOLÁŠEK, Doc. Ing. Jiří BROŽOVSKÝ, Ph.D.

Tesařské konstrukce tvoří jednu ze základních konstrukčních sestav pro občanskou a průmyslovou výstavbu. Tyto konstrukce jsou historicky prověřeny zkušenostmi mnoha generací.

 
Obr.: Konstrukce dřevěného krovu tvořená železobetonem a ocelovým sloupem

V současné době se však nároky na původní tesařské spoje a konstrukce značně změnily, jak je ilustrováno na obr.1. Původní typy krovů jsou používány na rozpony a zatížení, na které nebyly během svého vývoje navrhovány. Důležitou otázkou u těchto typů konstrukcí (dřevěné tesařské konstrukce) je jejich deformace, ta totiž velmi souvisí s kvalitou provedení spojů a s tuhostí v uložení (vnější vazby). Některé konstrukce krovu vyvozují velká vodorovná zatížení do spodních konstrukcí. Je to způsobeno více faktory. Uveďme si alespoň ty nejvýznamnější:

  • zatížení větrem, jde o standardní vnější zatížení mající vodorovný směr,
  • přenos vodorovných sil z jiných částí konstrukce, není standardní, mělo by se řešit zvlášť přes výztužné pole, tak aby tyto síly nebyly vnášeny dodatečně do krovu,
  • statické schéma je navrženo tak, že mohou vznikat vodorovné síly (krov se staticky blíží ke trojkloubovému rámu).

To jsou nejobvyklejší případy, ve kterých mohou vzniknout vodorovné síly, se kterými je nutné počítat a přenést je do spodní konstrukce. Dříve se konstrukce navrhovaly tak, aby plnily především nosnou funkci. Krovy na rodinných staveních byly především užitnou součástí hospodářství a nehledělo se zde na deformace a pohledové změny v konstrukci, konstrukce plnila svou funkci a to se od ní očekávalo.

Dnes jsou krovy součástí stavby také svou vizuální stránkou. Krov je brán jako estetický prvek stavby a je součástí vnější a vnitřní architektury. Na krovu jako nosné konstrukci závisí další konstrukce, podhledy, vnější omítky, příčky. Pokud by krov nebyl dostatečně tuhý, tak by docházelo k přirozeným změnám jeho tvaru (vlivem změn zatížení sněhem a větrem). Navazující konstrukce by mohly popraskat vlivem nadměrných deformací.

Z tohoto důvodu byla věnována pozornost především vodorovným tuhostem vybraných částí krovu a přerozdělení vnitřních sil, které jsou s těmito tuhostmi svázány. Pro analýzu byly zvoleny dva programy na bázi konečných prvků a to NEXIS a ANSYS. Oba programy poskytují různě širokou škálu strukturálních analýz. Navzájem se tyto programy mohou doplňovat. NEXIS je program s uživatelsky příjemnějším rozhraním pro zadávání prutových konstrukcí, kdežto ANSYS je silný nástroj pro detailní analýzu modelu spoje nebo celé konstrukce. Ale vyskytují se zde také některá omezení při použití. Především jde o výpočetní a časovou náročnost těchto numerických modelů a také o jejich složitější přípravu.