Modelování účinků stabilitních problémů prvků ve střešní rovině

Barbora Bartecká

Disertační práce

Finite element analyse of the influence of stabilisation beams in the roof

Anotace:

Předložená práce je zaměřena na problematiku stability prvků ve střešní rovině. Výzkum je soustředěn především do oblasti interakce střešních vazníků a prvků stabilizujících jejich polohu proti vybočení (nebo ztužidel ve střešní rovině). Modelování této problematiky bylo zhotoveno v programu Ansys se zohledněním tvarových i materiálových nelinearit. Práce je rozdělena do několika částí. Prvotní modely ověřují funkčnost předpokladů, okrajových podmínek a tvary imperfekcí. Rozšířené modely dále pracují s různými pozicemi výškové polohy stabilizačních prvků. Dvě základní varianty finálního modelu rozlišují nejen pozice stabilizačních prvků, ale také vliv tuhosti střešních panelů, které jsou připojeny k horní pásnici vazníku. Závěrečná vyhodnocení nabízí ucelený pohled na velikosti sil v jednotlivých pozicích, na vliv tuhosti střešního panelu v kombinaci se stabilizačními prvky. V závěru je navžen pohled na možnost využít konstrukční návrhy stabilizačních prvků. Toto pro běžnou praxi ulehčí časovou náročnost statických výpočtů a projeví se to z hlediska úspor financí, času i materiálu v běžné praxi.

Abstract:

This thesis deals with stability problems of elements in the roof plane. The research focuses especially on the area of interaction of roof trusses and elements stabilizing their position against bending (or reinforcements in the roof plane). Using Ansys software, models were generated considering nonlinearities of material and form. The thesis is divided into several parts. Initial models are used for verifying assumptions, boundary conditions, and forms of imperfections. Extended models work with various height positions of the stabilizing elements. Not only positions of the stabilizing elements but also effect of stiffness of roof panels connected to the upper truss chord vary in two versions of the final model. Final assessments provide complex view on magnitudes of forces in the individual positions as well as effect of stiffness of the roof panel combined with stabilizing elements. The conslusion suggests an approach for utilizing the engineering designs of stabilizing elements. In common practice, it would streamline structural analysis and also reflect in material, time and cost savings.

Klíčová slova

Stabilita střešních vazníků, bezvaznicové systémy, prvky zajišťující stabilitu, metoda konečných prvků, imperfekce ve střešní rovině

Keywords

Stability of roof trusses, non-purlin systems, stabilizing elements, Finite element method, imperfections in the roof plane

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 9. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 2. 2015
• Vedoucí: Miroslav Rosmanit
• Oponent: Martin Psotný, Jiří Kala, Radim Halama

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta stavební

Doktorský studijní program / obor:
Stavební inženýrství / Teorie konstrukcí