<strong>Vliv</strong> obvodových výztuh <strong>na</strong> chování válcové skořepiny Ing. Daniel Lemák Při vhodně zvolených požadavcích <strong>na</strong> chování numerického modelu je možné pro všechny skupiny výpočtů (jednotlivé průměry skořepiny) stanovit limitní vzdálenosti výztuh. Obr. 5.17 Vzorový tvar numerického modelu skořepiny použitého pro stanovení optimální tuhosti výztuh. 5.5.1.1 Numerický skořepinový model Na numerickém skořepinovém modelu konstrukce, tedy <strong>na</strong> modelu tvořeném dvojdimenzionálními prostorovými prvky (zkráceně <strong>na</strong>zývanými skořepinovými prvky) využívajícími Mindlinovu teorii ohybu, byly použity okrajové podmínky bránící posunu spodní obvodové linie ve všech směrech. Dále bude u této linie bráněno pootočení okolo obou horizontálních os. U horní obvodové linie skořepiny nebude bráněno ani posunům ani pootočením. Obvodové výztuhy byly modelovány pomocí prutového prvku, který byl centricky připojen ke skořepinovému modelu. <strong>Vliv</strong> jiných způsobů modelování obvodových výztuh <strong>na</strong> chování modelu byl zkoumán v rámci skupiny výpočtů průměru skořepiny 2400 mm pro tloušťku skořepiny 1,5 mm. Výztuhy v těchto výpočtech byly modelovány excentricky připojenými pruty a excentricky umístěnými skořepinovými prvky. V této části výpočtu byl <strong>na</strong>víc ještě zkoumán vliv geometricky nelineární a<strong>na</strong>lýzy konstrukce (GNA) <strong>na</strong> chování modelu. Spektrum provedených výpočtů je zřejmé z následující tabulky 5.4. Stra<strong>na</strong> 42
<strong>Vliv</strong> obvodových výztuh <strong>na</strong> chování válcové skořepiny Ing. Daniel Lemák tloušťka průměr stěny t poměr D [mm] [mm] R/t Tab. 5.4 Spektrum provedených výpočtů pro stanovení optimální tuhosti obvodových výztuh. Navržená vzdálenost výztuh [mm] 1. moment setrvačnosti centricky připojených obvodových výztuh [mm 4 ] 2. moment setrvačnosti centricky připojených obvodových výztuh [mm 4 ] 3. moment setrvačnosti centricky připojených obvodových výztuh [mm 4 ] 4. moment setrvačnosti centricky připojených obvodových výztuh [mm 4 ] 400 0,5 400 1100 6,67E+02 6,75E+03 5,21E+04 8,33E+05 400 1,0 200 1400 6,67E+02 6,75E+03 5,21E+04 8,33E+05 400 1,5 133 1600 6,67E+02 6,75E+03 5,21E+04 8,33E+05 400 3,0 67 2300 6,67E+02 6,75E+03 5,21E+04 8,33E+05 800 0,5 800 1200 6,75E+03 5,21E+04 4,27E+05 4,22E+06 800 1,0 400 1400 6,75E+03 5,21E+04 4,27E+05 4,22E+06 800 3,0 133 2700 6,75E+03 5,21E+04 4,27E+05 4,22E+06 800 6,0 67 4300 6,75E+03 5,21E+04 4,27E+05 4,22E+06 1600 1,0 800 2400 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 1600 3,0 267 4000 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 1600 6,0 133 6300 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 1600 15,0 53 11400 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 Excentricky připojený prut – LA - moment setrvačnosti obvodových výztuh[mm 4 ] Excentricky připojený prut – GNA - moment setrvačnosti obvodových výztuh[mm 4 ] Excentricky připojená skořepiny – LA - moment setrvačnosti obvodových výztuh[mm 4 ] 2400 1,5 800 6000 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 5,39E+07 5,39E+07 5,39E+07 2400 3,0 400 6600 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 2400 6,0 200 7600 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 2400 9,0 133 8900 5,21E+04 4,22E+06 5,40E+07 3,80E+08 5.5.1.2 Numerický prutový model Souběžně se skořepinovými modely byly vytvořeny tzv. modely prutové, tedy numerické modely tvořené nosníkovými prvky neboli tzv. jednorozměnými prvky Mindlinovskými. U prutových modelů byly použity stejné okrajové podmínky jako u skořepinových modelů, avšak úměrně upravené vzhledem k redukci problému. Zatížení „prutového“ modelu vychází z popsaného zatížení v odstavci 5.3 Zatížení skořepiny větrem. Zatížení prutového modelu je výsledkem integrace zatížení po obvodě skořepiny. Prutové modely válcové skořepiny byly vytvořeny pro odfiltrování nosníkového chování skořepiny od tzv. poloohybového chování. 5.5.2 Sledované parametry chování U všech skořepinových modelů byla provede<strong>na</strong> lineární a<strong>na</strong>lýza konstrukce (LA) a klasické lineární a<strong>na</strong>lýzy boulení. Na vybraných modelech byla <strong>na</strong>víc provede<strong>na</strong> geometricky nelineární a<strong>na</strong>lýza konstrukce (GNA) pro ověření vlivu použití této a<strong>na</strong>lýzy <strong>na</strong> chování numerického modelu. U lineární a<strong>na</strong>lýzy konstrukce (LA) byly sledovány následující parametry: o Maximální deformace výztuh Uy, tedy největší deformace každé výztuhy ve směru větru. Maximální deformace výztuhy se <strong>na</strong>chází vždy <strong>na</strong> návětrné hraně konstrukce tedy <strong>na</strong> obvodové souřadnici 0°, Stra<strong>na</strong> 43