Kruhové profily mohou být spojeny navzájem nebo připojeny na rovinné konstrukční prvky. Také zaoblení normovaných a tenkostěnných profilů lze spojit svarem.
V addonu Ocelové přípoje můžete klasifikovat tuhosti přípojů.
Pro vybrané vnitřní síly N, My a/nebo Mz jsou v tabulce kromě počáteční tuhosti uvedeny také mezní hodnoty pro kloubové a tuhé přípoje. Výsledná klasifikace se pak v tabulce zobrazuje jako "kloubový", "polotuhý" nebo "tuhý".
V addonu "Ocelové přípoje" lze zohlednit předpětí šroubů při výpočtu pro všechny komponenty. Předpětí lze snadno aktivovat pomocí zaškrtávacího políčka u parametrů šroubů a má vliv na analýzu napětí-přetvoření a také na analýzu tuhosti.
Předpjaté šrouby jsou speciální šrouby, které se používají v ocelových konstrukcích pro vyvolání vysoké svěrné síly mezi připojenými konstrukčními prvky. Tato svěrná síla vyvolává tření mezi konstrukčními prvky, což umožňuje přenos sil.
Funkčnost Předepjaté šrouby se utahují určitým momentem, čímž se deformují a vzniká v nich tahová síla. Tato tahová síla se přenáší na připojené konstrukční prvky a vede k vysoké svěrné síle. Svěrná síla brání uvolnění spoje a zajišťuje spolehlivý přenos sil.
Výhody
Vysoká únosnost: Předpjaté šrouby mohou přenášet velké síly.
Malé deformace: Minimalizují deformace přípoje.
Únavová pevnost: Jsou odolné proti únavě.
Snadná montáž: Montáž a demontáž je poměrně snadná.
Analýza a posouzení Výpočet předpjatých šroubů se provádí v programu RFEM pomocí konečně-prvkového analytického modelu generovaného addonem "Ocelové přípoje". Zohledňuje svěrnou sílu, tření mezi konstrukčními prvky, smykovou pevnost šroubů a únosnost konstrukčních prvků. Posouzení se provádí podle DIN EN 1993-1-8 (Eurokód 3) nebo podle americké normy ANSI/AISC 360-16. Vytvořený model spoje včetně výsledků lze uložit a použít jako samostatný model v programu RFEM.
Počáteční tuhost Sj,ini je rozhodující pro posouzení, zda lze přípoj charakterizovat jako tuhý, málo tuhý nebo kloubový.
V addonu „Ocelové přípoje“ lze vypočítat počáteční tuhosti Sj,ini podle Eurokódu (EN 1993-1-8, čl. 5.2.2) a AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) ve vztahu k vnitřním silám N, My a/nebo Mz.
Volitelný automatický přenos počátečních tuhostí umožňuje v programu RFEM přímý přenos jako tuhosti kloubů na koncích prutů. Poté se celá konstrukce přepočítá a výsledné vnitřní síly se automaticky převezmou jako zatížení při výpočtu a posouzení modelů spojů.
Tento automatizovaný iterační proces odstraňuje nutnost ručního exportu a importu dat, snižuje množství práce a minimalizuje potenciální zdroje chyb.
V programu RFEM 6 je nyní k dispozici posouzení ocelových prutů tvarovaných za studena podle AISI S100-16 / CSA S136-16. Posouzení lze aktivovat zvolením normy „AISC 360“ nebo „CSA S16“ pro addon Posouzení ocelových konstrukcí. „AISI S100“ nebo „CSA S136“ jsou pak automaticky vybrány pro posouzení oceli tvarované za studena.
Pro výpočet pružného vzpěrného zatížení prutu používá RFEM přímou pevnostní metodu (DSM). Přímá pevnostní metoda nabízí dva typy řešení, numerické (metoda konečných pásů) a analytické (specifikace). Charakteristickou křivku (signaturu) FSM a tvary vybočení lze zobrazit v dialogu pro Průřezy.
V addonu Ocelové přípoje máte možnost posuzovat přípoje prutů se složenými průřezy. Dále můžete provádět posouzení přípojů pro téměř všechny tenkostěnné průřezy z databáze programu RFEM.
V programu RFEM 6 jsou k dispozici nové ocelové profily podle nejnovější příručky CISC (12. vydání). Průřezy se zobrazují v databázi Normované. Ve filtru vyberte jako oblast „Kanada“ a jako normu „CISC 12“. Alternativně lze název průřezu zadat přímo do vyhledávacího pole v dolní části dialogu.
Addon Vázané kroucení (7 stupňů volnosti) vám nabízí mnoho nových možností. Můžete tak například počítat prutové konstrukce v programech RFEM a RSTAB se zohledněním deplanace průřezu. Výsledné vnitřní síly (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) můžete zohlednit při posouzení srovnávacího napětí v Posouzení ocelových konstrukcí. Upozornění: tato funkce není v současnosti dostupná pro návrhové normy AISC 360-16 a GB 50017.
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/STEEL EC3 (RFEM 5 / RSTAB 8) obsahuje addon Posouzení ocelových konstrukcí pro RFEM 6 / RSTAB 9 následující nové funkce:
Kromě Eurokódu 3 jsou integrovány i další mezinárodní normy (např. AISC 360, CSA S16, GB 50017, SP 16.13330).
Zohlednění žárového zinkování (směrnice DASt 027) při posouzení požární odolnosti podle EN 1993-1-2
Možnost zadání příčných výztuh, které lze zohlednit při posouzení smykového boulení
Posouzení klopení také u dutých profilů (např. štíhlých, vysokých obdélníkových dutých profilů)
Automatická detekce prutů nebo sad prutů vhodných pro posouzení (např. automatická deaktivace prutů s neplatným materiálem nebo prutů již obsažených v sadě prutů)
Nastavení posouzení lze individuálně upravit pro každý prut
Grafické zobrazení výsledků na neoslabeném nebo účinném průřezu
výstup vzorců použitých pro posouzení (včetně odkazu na použitou rovnici z normy)
Rozsah funkcí programu je obrovský: Stanovuje síly ve šroubech pomocí konečně-prvkového modelu a automaticky je vyhodnocuje. Addon provádí posouzení únosnosti šroubů pro případy porušení tahem, smykem, otlačením a protlačením podle normy a přehledně zobrazí všechny požadované součinitele.
Chcete provést posouzení svarů? Svary se modelují jako pružně-plastické plošné prvky a napětí v nich se načtou z konečně-prvkového modelu. Kritéria plasticity jsou nastavena tak, aby odpovídala porušení podle AISC J2-4, J2-5 (zkouška odolnosti svarů) a J2-2 (zkouška pevnosti základního kovu). Posouzení lze provést s dílčími součiniteli spolehlivosti vybrané národní přílohy pro EN 1993-1-8.
Plechy spoje se posuzují plasticky porovnáním stávajícího plastického přetvoření s přípustným plastickým přetvořením. Standardní nastavení je 5 % podle EN 1993-1-5, příloha C, i pro AISC 360, ale může být také zadáno jako uživatelsky.
Posouzení na tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení a kombinované vnitřní síly
Posouzení na tah se zohledněním redukované průřezové plochy (např. oslabení otvory)
Automatická klasifikace průřezů pro posouzení lokálního boulení
Vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením (7 stupňů volnosti) jsou zohledněny v posouzení srovnávacího napětí (v současnosti zatím není k dispozici pro návrhové normy AISC 360-16 a GB 50017)
Posouzení průřezů třídy 4 s účinnými průřezovými charakteristikami podle EN 1993-1-5 a také za studena tvarovaných průřezů podle EN 1993-1-3, AISI S100 oder CSA S136 (pro průřezy z RSECTION je třeba mít licence k programům RSECTION a Účinné průřezy)
Posouzení boulení podle EN 1993-1-5 se zohledněním příčných výztuh
Posouzení korozivzdorných ocelových konstrukčních prvků podle EN 1993-1-4
Zohlednění 7 lokálních směrů deformace (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) a 8 vnitřních sil (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) při výpočtu prutových prvků
Lze použít v kombinaci se statickým výpočtem analýzy I., II. a III. řádu (přitom lze zohlednit také imperfekce)
V kombinaci s addonem Stabilita konstrukce stanovení kritických součinitelů zatížení a vlastních tvarů pro případy se vzpěrem zkroucením a klopením
Zohlednění čelních desek a příčných výztuh jako deplanačních pružin při výpočtu I-profilů s automatickým stanovením a grafickým zobrazením deplanační tuhosti
Grafické zobrazení deplanace průřezu prutů v tvaru deformace
Výpočet vázaného kroucení provedete na celém systému. Přitom zohledníte přídavný 7. stupeň volnosti pro výpočet prutů. Automaticky se tak uvažují tuhosti připojených konstrukčních prvků. Není tudíž třeba definovat náhradní tuhosti ani podporové podmínky u dílčích systémů.
Vnitřní síly z výpočtu s vázaným kroucením pak můžete použít v addonech pro posouzení. Deplanační bimoment a sekundární krouticí moment se zohledňují v závislosti na materiálu a zvolené normě. Typicky se uplatňuje posouzení stability s účinky druhého řádu a s imperfekcemi v ocelových konstrukcích.
Věděli jste, že...? Použití se neomezuje pouze na tenkostěnné ocelové průřezy. Možný je také výpočet kritického momentu při klopení dřevěných nosníků s masivním průřezem.
Pokud pracujete se zatíženími, pak zde najdete řadu užitečných funkcí. Pro zatížení na pruty a plochy jsou vám k dispozici různé typy zatížení (síla, moment, teplota, nadvýšení atd.) Zatížení na pruty můžete přiřadit prutům, sadám prutů a seznamům prutů. V případě imperfekcí lze počáteční naklonění a prohnutí stanovit přesně podle Eurokódu, americké normy ANSI/AISC 360, kanadské normy CSA S16 atd.
Footfall Analysis navazuje na RFEM, odkud přebírá geometrii modelu, a uživatel tak nemusí vytvářet další model speciálně pro krokovou frekvenční analýzu
Umožňuje uživateli posuzovat jakýkoli typ konstrukce pro krokovou frekvenční analýzu bez ohledu na tvar, materiál nebo použití
Rychlé a přesné predikce rezonančních a přechodových (pulzních) odezev
Kumulativní měření hladin dávek vibrací - VDV analýza
Intuitivní výstup radící inženýrům, jak hospodárně vylepšit kritické oblasti
Posouzení překročení limitních hodnot podle BS 6472 a ISO 10137
Výběr budicích sil: CCIP-016, SCI P354, AISC DG11 pro podlahy a schody
Frekvenční váhové křivky (BS 6841)
Rychlé posouzení celého modelu nebo určitých oblastí
Analýza dávek vibrací (VDV)
Úprava minimální a maximální frekvence chůze a hmotnosti chodce
Uživatelsky zadané hodnoty tlumení
Nastavování počtu kroků pro rezonanční odezvu uživatelským zadáním nebo výpočtem programu
Mezní hodnota odezvy prostředí podle BS 6472 a ISO 10137
Integrované modulové rozšíření RF-/STEEL Warping Tosion umožňuje provádět v přídavném modulu RF-/STEEL AISC posouzení podle návrhového průvodce Steel Design Guide 9.
Výpočet probíhá podle teorie vázaného kroucení se 7 stupni volnosti. Lze tak realisticky posoudit stabilitu konstrukce včetně kroucení.
Pro výpočet kritického momentu vzpěru je v přídavném modulu RF-/STEEL AISC k dispozici řešič vlastních čísel, který umožňuje přesně stanovit kritické zatížení.
Tento řešič je doplněn oknem pro grafické znázornění vlastního tvaru, které slouží ke kontrole okrajových podmínek.
V modulu RF-/STEEL AISC můžeme na libovolných místech zohlednit příčné mezilehlé podpory. Například lze stabilizovat pouze horní pásnici.
Dále je možné přiřadit uživatelsky zadané příčné mezilehlé podpory, například jednotlivé rotační nebo translační pružiny na libovolná místa na průřezu.
V prvním okně výsledků se zobrazí maximální využití s příslušným posouzením každého posuzovaného zatěžovacího stavu, kombinace zatížení nebo kombinace výsledků.
V ostatních tabulkách výsledků se zobrazí všechny podrobné výsledky seřazené podle určitého subjektu v rozbalovacích stromových nabídkách. Všechny mezivýsledky podél prutů lze zobrazit na libovolném místě. Tímto způsobem lze snadno zjistit, jak modul provedl jednotlivá posouzení.
Kompletní data modulu jsou součástí tiskového protokolu programu RFEM/RSTAB. Obsah a rozsah protokolu lze vybrat pro jednotlivá posouzení.
Nejprve je třeba rozhodnout, zda provést posouzení podle ASD nebo LRFD. Poté se zadají posuzované zatěžovací stavy, kombinace zatížení a kombinace výsledků. Kombinace zatížení podle normy ASCE 7 lze ručně nebo automaticky generovat v programu RFEM/RSTAB.
V dalších krocích je možné upravit přednastavení příčných mezilehlých podpor, vzpěrné délky a další parametry specifické pro posouzení, jako je modifikační součinitelCb pro klopení nebo součinitel smykového ochabnutí. V případě použití sady prutů lze definovat individuální podporové podmínky a excentricity pro každý vnitřní uzel jednotlivých prutů. Speciální nástroj pro MKP analýzu, který běží na pozadí programu, určí kritická zatížení a momenty nezbytné pro stabilitní analýzu.
Ve spojení s programem RFEM/RSTAB je také možné použít metodu Direct Analysis Method, která zohledňuje obecný výpočet podle analýzy druhého řádu. V tomto případě není zapotřebí speciálních faktorů zvětšení.
Posouzení prutů a sad prutů na tah, tlak, ohyb, smyk, kombinované vnitřní síly a kroucení
Posouzení stability vzpěru a klopení
Automatické stanovení kritických sil a kritických momentů při boulení pro obecná zatížení a podporové podmínky pomocí speciálního MKP programu (analýza vlastních čísel) integrovaného v modulu
Alternativní analytický výpočet kritického momentu při vzpěru pro standardní situace
Možnost použití nespojitých příčných podpor pro nosníky a spojité pruty
Automatická klasifikace průřezů (kompaktní, nekompaktní a štíhlé)
Posouzení mezního stavu použitelnosti (průhyb)
Optimalizace průřezu
Široká škála dostupných průřezů, jako jsou válcované I-profily; U-profily; T-profily; úhelníky; obdélníkové a kruhové duté průřezy; kruhové tyče; symetrické a nesymetrické, parametrické I-, T- a úhelníky; dvojité úhly
Přehledně uspořádané vstupní tabulky a tabulky výsledků
Podrobná výsledková dokumentace s odkazy na rovnice použité při posouzení a popsané v normě
Různé možnosti filtrování a řazení výsledků, včetně seznamů výsledků po prutech, průřezech a místech x nebo po zatěžovacích stavech, kombinacích zatížení a kombinacích výsledků
Tabulka výsledků pro štíhlost prutů a rozhodující vnitřní síly
Výkaz materiálu se specifikacemi hmotnosti a tělesa
Protože je modul RF-/STEEL Warping Torsion plně integrován do modulů RF-/STEEL AISC a RF-/STEEL EC3, zadávají se údaje stejným způsobem jako pro obvyklé posouzení v těchto modulech. Je potřeba pouze vybrat možnost „Provést analýzu vázaného kroucení“ v dialogu Detaily (viz obrázek). V dialogu lze také zadat maximální počet iterací.
Analýza vázaného kroucení se provádí u sad prutů v přídavných modulech RF-/STEEL AIS a RF-/STEEL EC3. Můžeme pro ně stanovit okrajové podmínky jako jsou uzlové podpory nebo klouby na koncích prutů. Pro nelineární výpočet lze také zadat imperfekce.
Výsledky analýzy deplanace se zobrazí v modulu RF-/STEEL EC3 a RF-/STEEL AISC obvyklým způsobem. Kromě dalších výsledků obsahují příslušné výstupní tabulky kritické deplanační a torzní hodnoty, vnitřní síly a shrnutí posouzení.
Grafické zobrazení vlastních tvarů (včetně deplanací) umožňuje realisticky vyhodnotit chování při vzpěru.
Pro zatížení na pruty a plochy jsou k dispozici různé typy zatížení (síla, moment, teplota, nadvýšení atd.). Zatížení na pruty lze přiřadit prutům, sadám prutů a seznamům prutů. V případě imperfekcí se pootočení a zakřivení určí podle Eurokódu nebo americké normy ANSI/AISC 360.