VYUŽITE POTENCIÁL VALUE ENGINEERINGU – MENEJ PRISNÉ POŽIADAVKY NA PRIEHYB A PLASTICKÝ NÁVRH

Úvod do problematiky

Súčasné stavebníctvo si vyžaduje riešenia, ktoré spájajú vysoký výkon s ekonomickou efektívnosťou. Práve preto má Value Engineering zásadný význam – umožňuje optimalizovať návrhy konštrukcií a systémov bez kompromisov v oblasti bezpečnosti, funkčnosti alebo súladu s technickými normami. V Hilti dlhodobo podporujeme inteligentnejší prístup k navrhovaniu a neustále posúvame hranice technických možností aj efektivity využitia materiálov. Základom pritom zostáva náš záväzok k bezpečnosti bez kompromisov.

K vyššej efektivite návrhu významne prispievajú optimalizované kritériá priehybu a využitie plastickej únosnosti pri návrhu konštrukcie. Projektanti tak môžu naplno využiť potenciál systému MT a vytvárať štíhlejšie, ľahšie a hospodárnejšie riešenia pri zachovaní požadovanej bezpečnosti a výkonu. Nejde len o technické vylepšenia – ide o strategické inovácie, ktoré zvyšujú konkurencieschopnosť, efektivitu a udržateľnosť systému Hilti MT.

Obr. 1 Hilti MT System

Nižšie prípustné priehyby podporných konštrukcií pre technické zariadenia budov (TZB)

Každá konštrukcia sa pri zaťažení do istej miery deformuje. Pri podporných konštrukciách pre technické zariadenia budov (TZB) je preto dôležité zabezpečiť, aby si zachovali požadovanú funkčnosť aj počas bežnej prevádzky. Hoci nadmerný priehyb spravidla neznamená riziko zlyhania alebo zníženia únosnosti konštrukcie, môže výrazne ovplyvniť jej použiteľnosť a dôveru používateľov v jej bezpečnosť. Aj preto sú pri podporných systémoch TZB medzné stavy použiteľnosti (SLS) rovnako významné ako medzné stavy únosnosti (ULS). Kým ULS posudzujú bezpečnosť a stabilitu konštrukcie pri extrémnych zaťaženiach, SLS zabezpečujú jej správnu funkciu a bezproblémovú prevádzku v každodenných podmienkach. Nadmerné priehyby môžu spôsobovať netesnosti potrubných rozvodov, poškodenie zariadení alebo ďalšie prevádzkové problémy. Zároveň môžu znižovať dôveru používateľov v kvalitu, bezpečnosť a spoľahlivosť celého systému.

Práve preto vznikol PROFIS MSE – inteligentný návrhový softvér Hilti pre podporné systémy TZB. Program obsahuje automatické kontroly priehybu, ktoré vychádzajú z osvedčenej projektantskej praxe a zodpovedajú požiadavkám priemyselných štandardov.Až donedávna boli predvolené limity deformácií v softvéri PROFIS MSE založené na odporúčaniach pre hlavné nosné konštrukcie, teda na hodnotách L/200 pre prosté nosníky a L/150 pre konzoly. Keďže podporné systémy TZB nie sú primárnymi nosnými prvkami budovy, nie je potrebné uplatňovať na ne rovnako prísne požiadavky na priehyb. To umožňuje navrhovať efektívnejšie a hospodárnejšie riešenia s optimalizovanou spotrebou materiálu bez kompromisov v oblasti bezpečnosti a funkčnosti.

Vzhľadom na skutočnosť, že pre podporné konštrukcie TZB neexistujú jednoznačne definované kritériá priehybu, vychádzala spoločnosť Hilti pri stanovovaní vhodnejších limitov z obdobných aplikácií, napríklad z profilovaných oceľových trapézových plechov podľa normy EN 1090. Na tomto základe boli stanovené nasledujúce kritériá:

• L/150 pro prosté nosníky

• L/75 pro konzoly

Výsledkom tejto zmeny sú vyššie využiteľné únosnosti už v základnom nastavení, čo projektantom prináša väčšiu voľnosť pri návrhu a možnosť vytvárať efektívnejšie a hospodárnejšie riešenia. Potrebujete pre svoj projekt prísnejšie limity priehybu? Žiadny problém. Softvér Hilti PROFIS MSE umožňuje jednoducho prispôsobiť kritériá priehybu konkrétnym požiadavkám projektu a technickej špecifikácie.

Využitie plastickej únosnosti pri návrhu

V softvéri Hilti PROFIS MSE sa doteraz ohybová únosnosť montážnych profilov a nosníkov vyhodnocovala na základe elastického prierezového modulu. Výsledky numerických analýz (FEA) aj rozsiahleho testovania však potvrdili, že pri návrhu je možné bezpečne využívať aj plastickú únosnosť prierezu.

Preto sme pri vybraných profiloch a nosníkoch systému Hilti MT zahrnuli do výpočtov plastický prierezový modul, ktorý umožňuje presnejšie posúdenie ohybového namáhania a zároveň zodpovedá princípom Eurokódu 3.

Vďaka tejto inovácii môžu projektanti využívať potenciál systému MT ešte efektívnejšie, vytvárať hospodárnejšie návrhy a dosahovať optimalizované riešenia s podporou návrhového softvéru Hilti PROFIS MSE.

Závěr

Value Engineering znamená navrhovať inteligentnejšie – dosahovať vyšší výkon a efektivitu bez zbytočného zvyšovania nákladov. Práve to prinášajú najnovšie vylepšenia systému Hilti MT. Zavedením vhodnejších kritérií priehybu pre podporné konštrukcie TZB zohľadňujeme skutočné požiadavky sekundárnych systémov. Tieto konštrukcie sa od hlavných nosných prvkov budovy líšia, a preto nevyžadujú rovnako prísne obmedzenia priehybu. Nové limity L/150 pre prosté nosníky a L/75 pre konzolové prvky lepšie zodpovedajú reálnemu použitiu, umožňujú efektívnejší návrh a zároveň prinášajú vyššie východiskové únosnosti v softvéri Hilti PROFIS MSE, bez zníženia bezpečnosti alebo funkčnosti. Ďalším krokom vpred je využitie plastickej únosnosti prierezu pri návrhu vybraných profilov a nosníkov systému Hilti MT. Tento prístup, podporený rozsiahlym testovaním a odporúčaniami Eurokódu 3, umožňuje efektívnejšie využitie potenciálu použitého materiálu. Prechod od elastického k plastickému návrhu zvyšuje únosnosť konštrukcie pri zachovaní plného súladu s normovými požiadavkami. Kombinácia týchto dvoch inovácií – inteligentnejšej kontroly priehybu a návrhu využívajúceho plastickú únosnosť – poskytuje projektantom väčšiu flexibilitu, vyššiu istotu návrhu a lepšiu hospodárnosť riešenia. Hilti PROFIS MSE nie je len výpočtový softvér. Je partnerom, ktorý vám pomáha navrhovať efektívnejšie, bezpečnejšie a optimalizované podporné systémy TZB.