Souřadný systém a znaménková konvence

Za většinou „špatných“ výsledků v EduBeamu stojí ve skutečnosti nečekaná znaménková konvence. Vše, co je popsáno níže, přesně odpovídá tomu, co používá řešič.

Globální osy

• x – vodorovná osa, kladný směr doprava.
• z – svislá osa, kladný směr na obrazovce dolů.
• y – osa kolmá k rovině konstrukce (v pravotočivém systému míří k pozorovateli). Kolem osy y se měří pootočení i momenty.

Ukazatel os v rohu mřížky zobrazuje x (červeně) a z (zeleně). Když je pata sloupu vysokého 3 m v Z = 0, má uzel na jeho hlavě Z = −3.

Stupně volnosti

Každý uzel má Dx, Dz (posunutí) a Ry (pootočení). Kladné Dz je posunutí dolů, kladné Ry je pootočení na obrazovce proti směru hodinových ručiček. Stejná znaménka platí pro předepsaná posunutí i výsledky v uzlech.

Zatížení

Zatížení	Kladný směr
Fx, fx, f1x…	+x (doprava; nebo podél lokální osy x prvku při zapnutém LCS)
Fz, fz, f1z…	+z (dolů; nebo podél lokální osy 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, který tlačí levý sloup doprava, je kladné fx.

Lokální osy prvku

Lokální osa x vede od počátečního ke koncovému uzlu, lokální osa z je k ní kolmá; obě vzniknou pootočením globálních os o úhel prvku $\alpha$. U vodorovného prvku nakresleného zleva doprava lokální a globální osy splývají. Orientaci prvku obrátíte tlačítkem Přehodit pořadí uzlů v tabulce Prvky.

Vnitřní síly

Veličina	Kladná znamená
N	tah
Vz	obvyklá konvence stavební mechaniky: u prostého nosníku s tíhovým zatížením je V u levé podpory kladná a u pravé záporná
My	tah v dolních (+z) vláknech. Prostý nosník s tíhovým zatížením má uprostřed rozpětí kladný moment, konzola se silou na volném konci má ve vetknutí moment záporný (tah nahoře)

Koncové síly (tabulka Výsledky na prvcích)

X12, Z12, M12 působí na prvek v jeho počátečním uzlu, X21, Z21, M21 v koncovém uzlu. Jsou vyjádřené v lokálním systému a jejich kladné směry odpovídají lokálním osám a My. Jde o síly, kterými uzly působí na prvek, tj. $\mathbf{f} = \mathbf{K}_l\,\mathbf{u}_l - \mathbf{f}_{eq}$, kde $\mathbf{f}_{eq}$ jsou ekvivalentní uzlová zatížení od prvkových zatížení. Koncové síly všech prvků, které se v uzlu stýkají, jsou v rovnováze s uzlovým zatížením a reakcemi v tomto uzlu.

Reakce

Každý podepřený stupeň volnosti má svou reakci. Uvádí se v souřadném systému uzlu, který může být pootočený, pokud jste zadali pootočení systému souřadnic uzlu. Šipky reakcí v zobrazení míří ve směru, kterým podpora působí na konstrukci.

Osy s y nahoru

Nastavení → Souřadnicový systém → x doprava, y nahoru přepne vše, co zadáváte a odečítáte, do učebnicového systému: x doprava, y nahoru a z k pozorovateli. Model, uložené soubory i výkresy se nemění, mění se jen čísla a názvy:

Veličina	z dolů (výchozí)	y nahoru
Svislá souřadnice	Z	Y, opačné znaménko
Svislá zatížení, posunutí, 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 hlava sloupu vysokého 3 m má Y = 3.

Jednotky

Řešič interně pracuje v SI (m, N, Pa, rad, K). Zobrazované jednotky ovlivňují jen to, co zadáváte a odečítáte; jejich změnou se model nikdy nezmění.