Souřadný systém a znaménková konvence
Většina „špatných“ výsledků v EduBeam je ve skutečnosti překvapení ze znaménkové konvence. Níže je přesně to, co řešič používá.
Globální osy
- x – vodorovná, kladná doprava.
- z – svislá, kladná dolů po obrazovce.
- y – osa kolmá na rovinu konstrukce (u pravotočivého systému míří k pozorovateli). Pootočení a momenty jsou kolem osy y.
Ukazatel os v rohu mřížky zobrazuje x (červeně) a z (zeleně). Uzel na vrcholu sloupu výšky 3 m má tedy Z = −3, je-li pata v Z = 0.
Stupně volnosti
Každý uzel má Dx, Dz (posunutí) a Ry (pootočení). Kladné Dz je posunutí dolů; kladné Ry je pootočení proti směru hodinových ručiček na obrazovce. Stejná znaménka platí pro předepsaná posunutí i pro výsledky v uzlech.
Zatížení
| Zatížení | Kladný směr |
|---|---|
Fx, fx, f1x… | +x (doprava; nebo lokální x prvku při zapnutém LCS) |
Fz, fz, f1z… | +z (dolů; nebo lokální z při zapnutém LCS) |
My | proti směru hodinových ručiček na obrazovce |
ΔTs | oteplení (prodloužení) |
ΔTd − ΔTh | dolní vlákna teplejší než horní |
Tíhové zatížení je tedy kladné fz a vítr tlačící levý sloup doprava je kladné fx.
Lokální osy prvku
Lokální x vede od počátečního ke koncovému uzlu; lokální z je k ní kolmá a vznikne pootočením globálních os o úhel prvku . U vodorovného prvku kresleného zleva doprava lokální a globální osy splývají. Orientaci otočíte tlačítkem Přehodit pořadí uzlů v tabulce Prvky.
Vnitřní síly
| Veličina | Kladná znamená |
|---|---|
| N | tah |
| Vz | obvyklá konvence teorie nosníků: u prostého nosníku s tíhovým zatížením je V kladná u levé podpory a záporná u pravé |
| My | tah v dolních (+z) vláknech. Prostý nosník s tíhovým zatížením má uprostřed kladný moment; konzola se silou na konci má ve vetknutí záporný moment |
Koncové síly (tabulka Výsledky na prvcích)
X12, Z12, M12 působí na prvek v jeho počátečním uzlu, X21, Z21, M21 v koncovém uzlu, v lokálním systému, se stejnými kladnými směry jako lokální osy a My. Jsou to síly, kterými uzly působí na prvek, tj. , kde je ekvivalentní uzlové zatížení od prvkových zatížení. Součet koncových sil všech prvků scházejících se v uzlu je v rovnováze s uzlovým zatížením a reakcemi.
Reakce
Reakce existuje pro každý odebraný stupeň volnosti a uvádí se v souřadném systému uzlu (pootočeném o úhel LSS uzlu, je-li zadán). Šipky reakcí v zobrazení míří ve směru, kterým podpora působí na konstrukci.
Osa y nahoru
Nastavení → Souřadnicový systém → x doprava, y nahoru přepne vše, co zadáváte a čtete, do učebnicového systému: x doprava, y nahoru a z k pozorovateli. Model, uložené soubory i kresba zůstávají stejné; mění se jen čísla a názvy:
| Veličina | z dolů (výchozí) | y nahoru |
|---|---|---|
| Svislá souřadnice | Z | Y, opačné znaménko |
| Svislá zatížení, posuny, reakce, koncové síly | Fz, fz, Dz, Z12… | Fy, fy, Dy, Y12…, opačné znaménko |
| Pootočení a momenty | Ry, My | Rz, Mz, stejné znaménko (kladné proti směru hodinových ručiček) |
| Úhel podpory α | měřen po směru hodinových ručiček | měřen proti směru hodinových ručiček, opačné znaménko |
| Vnitřní síly N, V, M | beze změny, průběhy se kreslí stejně |
Tíhové zatížení je tedy záporné fy a vrchol 3 m vysokého sloupu má Y = 3.
Jednotky
Řešič pracuje interně v SI (m, N, Pa, rad, K). Zobrazované jednotky ovlivňují jen to, co zadáváte a čtete; jejich změna model nikdy nezmění.