Styčníky konstrukcí budou mít zásadní význam pro přechod nosných stavebních konstrukcí k uhlíkově neutrálnímu a oběhovému stavebnictví. V rámci projektu se připraví a rozšíří základní informace o jejich chování. Poznatky o chování a modelování styčníků se zaměří na nové materiály, které mají potenciál snížení emisí a energetické náročnosti, vysokopevnostní oceli. Zvýší se tím konkurenceschopnost ocelových konstrukcí a umožní inovativní aplikace řízené evropským akčním plánem Green Deal o oběhovém hospodářství. Pro navrhování bezpečných, spolehlivých a efektivních konstrukcí je nutná důkladná znalost jejich chování. Tato znalost je obsažena v normách pro navrhování konstrukcí. Normy tradičně využívají analytické postupy, které lze snadno použít v ručních výpočtech. To přináší nesporné výhody, ale tyto postupy jsou zjednodušené a neumožňují řešit komplexní případy, které jsou třeba pro návrh současných nosných konstrukcí z pokročilých materiálu. Pokročilé modelování počítačovou simulací, využívající metodu konečných prvků, je pro styčníky ocelových konstrukcí novou disciplínou, která je pro svoji přesnost a obecné použití v praxi přijímána. Pokročilé modelování pro inženýry výrazně rozšiřují oblast použití tím, že přímo simulují chování konstrukce. Tento přístup dosahuje přesných výsledků pro široké spektrum případů. Byly ale identifikovány rozdíly na stranu nebezpečnou pro přípoje, kde rozhoduje porušení přetržením, a to zejména pro ocele vysokopevnostních ocelí, kde je rozdíl mezi mezí kluzu a mezí pevnosti malý. Přetržení se nyní simuluje dosažením limitu plastického přetvoření. To závisí na fyzikálních vlastnostech a geometrii a na vlastnostech modelování, například na typu konečného prvku nebo hustotě sítě. Optimální kombinace limitu plastického přetvoření a vlastnosti modelovů není známa. Pro konstrukce z klasických i nových materiálů, vysokopevnostních ocelí, ji předkládaný projekt navrhuje připravit pro únosnost hlavních typů styčníků a kombinací namáhání i při zvýšených teplotách za požáru.

Popis anglicky
The main objective of this project is to prepare the theoretical basis for the advanced design of the structural steel joints and members by determining the limiting strain. The advanced design will enable the use of new materials, high-strength steel, in building structures. The first issue is the limiting plastic deformation of steel structures. Until now, design values have been estimated based on approximate stress estimates. Now the ultimate capacity can be directly predicted from the proportional deformations. The solution will fundamentally change the design that is sensitive to the cross-sectional shape i.e., for hot rolled, slender formed, cold formed and hollow section members. Another issue is the properties of the steel used. A distinction can be made between structural and high-strength steel. The quality of the models i.e., the sensitivity of the model to the choice of elements, the size of the mesh and the analysis that can be prepared without or with the effect considering large deformations of the structure, must be included in the solution. For elevated temperature design, the results depend on the shape of the degradation of the working diagram, the heat transfer and conduction in the contactor under fire, and the temperature of the contactor. In the solution, a choice is made between analysis at ambient or elevated temperature. The stain limit is a clear and straightforward criterion for the assessment of members and contractors. The limit will be prepared deterministically and probabilistically so that it can be used as a basis for EU and US structural design standards.

Klíčová slova
Vysokopevnostní ocel; modelování; styčník; požár

Klíčová slova anglicky
Joint, High-strength steel; Modelling; Finite element method; Fire design