Jak aplikace Tekla Structures vypočítává hmotnost?

Jaká je hmotnost, hrubá hmotnost a čistá hmotnost ocelového prvku?

Aplikace Tekla Structures využívá tři hlavní metriky hmotnosti: hmotnost, hrubou hmotnost a čistou hmotnost. Tyto hodnoty lze získat pomocí příkazu Dotaz nebo vytvořením výpisu.

Tyto tři typy hmotnosti jsou vypočítávány různě na základě toho, jaký typ profilu určuje modelovaný prvek. V aplikaci Tekla Structures se využívají především dva typy profilů:

(a) Standardní profily, které lze získat předem vyrobené, mají vlastnosti uvedené v katalogu a liší se mezi prostředími
(b) Parametrické profily, které jsou předem nadefinované, mají pevně kódovaný tvar s jedním nebo více parametry definující velikost profilu.

Obzvláště u parametrických profilů je pro zjištění hmotnosti, hrubé hmotnosti a čisté hmotnosti nutné pochopit, jak je v aplikaci Tekla Structures definován objem, hrubý objem a čistý objem:

Objem: Je objem prvku. Berou se v úvahu řezy a díry.
Hrubý objem (Gross Volume): Je objem prvku. Řezy a díry se neberou v úvahu.
Čistý objem (Net Volume): Je objem prvku. Berou se v úvahu řezy a díry. U parametrických profilů je hodnota stejná jako u objemu.

Standardní profily:

Obvykle se jedná o ocelové profily, jako jsou například I nosníky, obdélníkové a kruhové duté profily. V aplikaci Tekla Structures jsou v katalogu profilů označeny symbolem modré kostky.

Hmotnost se převážně určuje na základě průřezu uvedeného v katalogu profilů (karta Výpočet), s výjimkou čisté hmotnosti.

• Objem (Volume): Plocha průřezu profilu x délka

                         = 5 550 mm2 x 1 000 mm = 5 550 000 mm3

• Hrubý objem (Volume Gross): Plocha průřezu profilu x délka

                         = 5 550 mm2 x 1 000 mm = 5 550 000 mm3

• Čistý objem (Volume Net): Modelovaný objem (Modeled volume)

                         = 5 600 000 mm3

Image

Hmotnosti u standardních profilů se určují na základě násobení příslušných objemů hustotou materiálu:

Hmotnost (Weight) = objem x hustota materiálu
             = 5 550 000 mm3 x 0,00000785 kg/mm3 = 43,56 kg

Hrubá hmotnost (Gross Weight): U standardních profilů je hodnota stejná jako u hmotnosti.

Čistá hmotnost (Net Weight): Jedná se o skutečnou hmotnost prvku zobrazeného v modelu a je určena pomocí vzorce:
           = Modelovaný objem (čistý objem) x hustota materiálu
           = 5 600 000 mm3 x 0,00000785 kg/mm3 = 43,96 kg

Image

Vzhledem k tomu, že čistá hmotnost se řídí podle modelovaného objemu prvku, může být výrazně ovlivněna, pokud je parametr XS_SOLID_USE_HIGHER_ACCURACY v souboru options.ini ve složce modelu nastaven na hodnotu TRUE. Pokud je parametr nastaven na hodnotu TRUE, berou se v úvahu kořenové poloměry a zaoblení profilu. Čistá hmotnost se tak zpřesní.

Parametrické profily:

Pro účely srovnání je použit parametrický profil RHS, který je podobný jako nosník RHS200*100*10 s délkou 1 m.

Image

Jelikož parametrické profily nemají proprietární plochu průřezu, je ve výpisu uvedena jako nulová. Proto je při výpočtu všech objemů využíván modelovaný objem:

Objem (Volume)  = Hrubý objem (Volume Gross) = Čistý objem (Volume Net)
              = 5 600 000 mm3

Hmotnost (Weight)   = Hrubá hmotnost (Gross Weight) = Čistá hmotnost (Net Weight)
              = 5 600 000 mm3 x 0,00000785 kg/mm3 = 43,96 kg

Více o hmotnosti (More about weight)