Při generování smykových stěn a stěnových nosníků lze přiřadit nejen plochy a buňky, ale také pruty.
V addonu Posouzení železobetonových konstrukcí máte možnost definovat stávající svisle orientovanou smykovou výztuž na protlačení. To se pak zohlední při posouzení na protlačení.
- Posouzení pěti typů seizmicky odolných systémů (SFRS) zahrnuje speciální momentový rám (SMF), mezilehlý momentový rám (IMF), obyčejný momentový rám (OMF), obyčejný koncentricky ztužený rám (OCBF) a speciální koncentricky vyztužený rám (SCBF )
- Kontrola duktility poměrů šířky k tloušťce stojin a pásnic
- Výpočet požadované pevnosti a tuhosti pro stabilitní ztužení nosníků
- Výpočet maximální vzdálenosti pro stabilitní ztužení nosníků
- Výpočet požadované pevnosti v místech kloubů pro stabilitní ztužení nosníků
- Výpočet požadované pevnosti sloupu s možností zanedbat všechny ohybové momenty, smyk a kroucení pro mezní stav navýšení pevnosti
- Posouzení štíhlostních poměrů sloupů a ztužení
Výsledky seizmického posouzení jsou rozděleny do dvou částí: požadavky na pruty a požadavky na spoje.
"Seizmické požadavky" zahrnují požadovanou pevnost v ohybu a požadovanou smykovou pevnost spoje nosníku na sloup. Jsou uvedeny v záložce 'Přípoj momentového rámu po prutech'. U vyztužených rámů se požadovaná pevnost spoje ztužení v tahu a a v tlaku uvede v záložce 'Přípoj ztužení po prutech'.
Provedená posouzení se vám zobrazí v tabulkách. V detailech posouzení jsou přehledně uvedeny vzorce a odkazy na normu.
Výpočet modelu budovy probíhá ve dvou výpočetních fázích:
- Globální 3D výpočet celkového modelu, ve kterém jsou podlaží modelována jako tuhá deska (diafragma) nebo jako ohybová deska
- Lokální 2D výpočet jednotlivých desek podlaží
Výsledky pro sloupy a stěny z 3D výpočtu a výsledky pro desky z 2D výpočtu se po výpočtu sloučí do jednoho modelu. To znamená, že není třeba přepínat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek podlaží. Uživatel pracuje pouze s jedním modelem, šetří drahocenný čas a vyhýbá se případným chybám při ruční výměně dat mezi 3D modelem a jednotlivými 2D modely desek.
Svislé plochy v modelu může uživatel rozdělit na smykové stěny a otvorové překlady. Program z těchto stěnových objektů automaticky vygeneruje vnitřní výsledkové pruty, takže je lze následně použít podle požadované normy v Posouzení železobetonových konstrukcí .
Smykové stěny a stěnové nosníky v modelu budovy máte k dispozici jako samostatné objekty v addonech pro posouzení. To umožňuje rychlejší filtrování objektů ve výsledcích a také lepší dokumentaci ve výstupním protokolu.
Průřezy můžete přes přímé spojení otevřít v programu RSECTION, zde je upravit a převést opět do programu RFEM/RSTAB. Jak průřezy z programu RSECTION, tak průřezy z databáze, s výjimkou eliptických, poloeliptických a virtuálních nosníků, lze pomocí tlačítka otevřít a upravit přímo v programu RSECTION.
Tato funkce umožňuje například uspořádat výztuž u uživatelsky zadaných RSECTION průřezů přímo z programu RFEM v lokálně otevřeném prostředí programu RSECTION. Tato funkce je v současnosti k dispozici pouze pro průřezy s konstantním typem průběhu. Smyková a podélná výztuž definovaná pro průřezy z databáze se do programu RSECTION neimportuje.
V programu RSECTION se při "Posouzení plastické únosnosti | simplexovou metodou" mění kromě normálových napětí současně i smyková napětí po celé ploše průřezu. Tato rozšířená metoda analýzy umožňuje využít redistribučních rezerv zejména u průřezů namáhaných smykem, a dosáhnout tak ještě efektivnějšího zatížení průřezů.
K názornému videuV 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.
V záložce "Smyková výztuž" máte k dispozici možnost "Spona přes volnou výztuž s aktivním výběrem v grafice". Můžete tak vytvořit doplňkové spony na volných prutech podélné výztuže.
Polohu spon můžete aktivovat nebo deaktivovat v grafice. Spony se zohlední při posouzení mezního stavu únosnosti a statiky. Máte je k dispozici při posouzení podle EN 1992-1-1.
K názornému videuU návrhových podpor lze zohlednit redukci posouvající síly. Posouzení na smyk tak můžete provést na základě rozhodující posouvající síly ve vzdálenosti výšky nosníku od okraje podpory.
V addonu Posouzení železobetonových konstrukcí můžete posuzovat libovolné průřezy z RSECTION. Betonové krytí a smykovou a podélnou výztuž zadáte přímo v RSECTION.
Po importu vyztuženého průřezu z RSECTION do programu RFEM 6 nebo RSTAB 9 můžete daný průřez použít pro posouzení v addonu Posouzení železobetonových konstrukcí.
K názornému videuU dřevěných ploch s typem tloušťky "Konstantní" se zohlední, podobně jako při posouzení prutů, součinitel trhlin kcr a tím i negativní vliv trhlin na smykovou únosnost.
Pro stanovení smykové únosnosti šroubů můžete v addonu Ocelové přípoje určit, zda ve smykové rovině leží dřík nebo závit.
K názornému videuDochází ke kroucení? V takovém případě se můžete rozhodnout, jak má posouzení probíhat. K dispozici máte mimo jiné následující možnosti:
- připustit další posouzení, pokud smykové napětí od kroucení nepřekročí mezní hodnotu
- posouzení podle manuálu pro dřevěné konstrukce (Timber Construction Manual), 4.6
- kroucení ignorovat
Pracujete s deskovými konstrukčními prvky? V takovém případě je musíte v místech působení osamělého zatížení posoudit nejen na smyk, ale i na protlačení podle pravidel uvedených např. v článku 6.4 normy EN 1992-1-1. Kromě stropních desek tak můžete posuzovat i základové desky.
Parametry posouzení na protlačení pro vybrané uzly můžete definovat v Konfiguraci mezního stavu únosnosti pro posouzení železobetonových konstrukcí.
Níže uvedené typy pro objekty lze v programu graficky přiřadit prvkům modelované konstrukce
- Uzlové podpory
- Smyková pole prutů
- Lokální oslabení průřezů prutů
- Příčné výztuhy prutů
- Podélné svary v prutech
- Vzpěrné délky
- Okrajové podmínky
- Liniové podpory
- Zatížení
- Prutové podpory
- Výztuže na protlačení
- Zahuštění sítě
- Výztuže ploch
- Úpravy výsledků ploch
- Plošné podpory
- Třídy provozu
- Imperfekce
- Posouzení na tah, tlak, ohyb, smyk, kroucení a kombinované vnitřní síly
- Zohlednění zářezu
- Posouzení tlaku kolmo ke směru vláken na koncových i mezilehlých podporách s výztužnými prvky (EC 5) a bez výztužných prvků (celozávitové šrouby)
- Možnost redukovat posouvající sílu na podpoře (na funkci programu)
- Posouzení zakřivených prutů a sad prutů
- Zohlednění vyšších pevností u spojených podobných prvků se stejnou malou příčnou vzdáleností (součinitel ksys podle EN 1995-1-1, 6.6 (1)-(3))
- Možnost zvýšení únosnosti ve smyku pro jehličnaté dřevo podle DIN EN 1995-1-1:NA NDP, 6.1.7(2)
- Posouzení stability pro rovinný vzpěr, vzpěr zkroucením a prostorový vzpěr v tlaku
- Vzpěrné délky lze převzít z výpočtu provedeného v addonu Stabilita konstrukce
- Grafické zadávání a kontrola definovaných uzlových podpor a vzpěrných délek pro posouzení stability
- Stanovení náhradních délek prutů s náběhem
- Zohlednění polohy postranních podpěr proti klopení
- Posouzení na klopení konstrukčních prvků namáhaných momentem
- v závislosti na normě možný výběr mezi uživatelským zadáním Mcr, analytickou metodou z normy a použitím interního řešiče vlastních čísel
- Zohlednění smykového pole a torzního uložení při použití řešiče vlastních čísel
- Grafické zobrazení vlastního tvaru při použití řešiče vlastních čísel
- Posouzení stability konstrukčních prvků s kombinovaným namáháním v tlaku a ohybu v závislosti na návrhové normě
- Srozumitelný výpočet všech potřebných součinitelů, jako jsou součinitele rozdělení momentu nebo interakční součinitele
- Alternativně zohlednění všech účinků pro posouzení stability již při stanovení vnitřních sil v programu RFEM/RSTAB (účinky druhého řádu, imperfekce, redukce tuhosti, případně v kombinaci s addonem Vázané kroucení (7 stupňů volnosti))
- Výpočet stacionárního nestlačitelného turbulentního proudění pomocí řešiče SimpleFOAM ze softwarového balíčku OpenFOAM®.
- Numerické schéma prvního a druhého řádu
- Modely turbulence RAS k-ω a RAS k-ε
- Zohlednění drsnosti povrchu v závislosti na oblasti modelu
- Vytvoření modelu pomocí souborů VTP, STL, OBJ a IFC
- Obsluha přes obousměrné rozhraní programu RFEM nebo RSTAB pro import geometrií modelů s normovanými zatíženími větrem a export zatěžovacích stavů zatížení větrem pomocí tabulek tiskového protokolu podle sond
- Intuitivní změny modelu pomocí funkce Drag & Drop a grafických nástrojů
- Generování Shrink-Wrap sítě na geometrii modelu
- Zohlednění okolních objektů (budovy, terén atd.)
- Popis zatížení větrem v závislosti na výšce (rychlost větru a intenzita turbulence)
- Automatické síťování v závislosti na zvolené hloubce detailu
- Zohlednění sítí vrstev v blízkosti povrchu modelu
- Paralelní výpočet s optimálním využitím všech procesorových jader počítače
- Grafické zobrazení výsledků ploch na povrchu modelu (plošný tlak, součinitele Cp)
- Grafický výstup výsledků pole proudění a vektorových výsledků (tlakové pole, pole rychlostí, pole turbulence k-ω a k-ε, vektory rychlostí) v rovinách ořezávacího boxu / roviny
- Zobrazení 3D proudění větru pomocí animovaných proudnic
- Zadání bodových a liniových sond
- Vícejazyčné ovládání programu (čeština, němčina, angličtina, španělština, francouzština, italština, polština, portugalština, čínština a ruština)
- Výpočty několika modelů v jednom procesu dávkového zpracování
- Generátor pro vytváření natočených modelů pro simulaci různých směrů větru
- Volitelné přerušení a pokračování výpočtu
- Individuální panel barev pro zobrazení výsledků
- Zobrazení grafů s odděleným výstupem výsledků pro obě strany plochy
- Zobrazení bezrozměrné vzdálenosti stěn y+ v detailech kontroly sítě pro síť zjednodušeného modelu
- Stanovení smykového napětí na povrchu modelu od proudění okolo modelu
- Výpočet s alternativním konvergenčním kritériem (v parametrech simulace můžete volit mezi typy reziduí: tlak nebo odporová síla)
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)
Ve srovnání s přídavným modulem RF-/ALUMINIUM (RFEM 5 a RSTAB 8) obsahuje addon Posouzení hliníkových konstrukcí pro RFEM 6 a RSTAB 9 následující nové funkce:
- integrovaná americká norma ADM 2020 kromě Eurokódu 9
- zohlednění stabilizačního účinku vaznic a plechů ve formě torzních uložení a smykových polí
- grafické zobrazení výsledků na neoslabeném průřezu
- výstup vzorců použitých pro posouzení (včetně odkazu na použitou rovnici z normy)
- Stanovení napětí pomocí elasticko-plastického materiálového modelu
- Posouzení na tlak a smyk zděných stěnových konstrukcí na modelu budovy nebo jednotlivém modelu
- Automatické stanovení tuhosti vazby stěna-strop
- Rozsáhlá databáze materiálů pro téměř všechny kombinace kameniva a malty dostupné na rakouském trhu (nabídka produktů se neustále rozšiřuje, i pro další země)
- Automatické stanovení materiálových charakteristik podle Eurokódu 6 (ÖN EN 1996-X)
- Možnost metody postupného přitěžování (pushover analýza)
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.
- Zohlednění a zobrazení hmot podlaží
- Seznam konstrukčních prvků a informací o nich
- Automatické vytváření výsledkových řezů na smykových stěnách
- Výstup výslednic v řezu v globálním směru pro stanovení smykových sil
- Možnost zadání diafragem po jednotlivých podlažích (modelování podlaží)
- Typ tuhosti Podlaží - tuhá diafragma
- Zadání sad podlaží
- Např. výpočet stropních desek jako 2D úloh v rámci 3D modelu
- Smykové stěny: automatické zadání výsledkových prutů s libovolnými průřezy
- Posouzení obdélníkových průřezů pomocí addonu Posouzení železobetonových konstrukcí
- Zadání stěnových nosníků
- Možné posouzení pomocí addonu Posouzení železobetonových konstrukcí
- Tabulkový výstup hodnot účinků podlaží, mezipatrových posunů, středů hmotnosti a tuhosti nebo sil ve smykových stěnách
- Oddělené zobrazení výsledků pro posouzení desek a vyztužení
- Možné zanedbání otvorů určité velikosti
- Stanovení podélné, smykové a torzní výztuže
- Vyznačení minimální a tlakové výztuže
- Určení výšky tlakové oblasti, přetvoření betonu a přetvoření výztuže
- Posouzení průřezů namáhaných dvouosým ohybem
- Posouzení prutů s náběhem
- Posouzení průřezů z RSECTION (viz Funkce programu)
- Stanovení deformací ve stavu s trhlinami, například podle EN 1992-1-1, 7.4.3 a ACI 318-19 24.2.3, tabulky 24.2.3.5
- Zohlednění tahového zpevnění
- Zohlednění dotvarování a smršťování betonu
- Posouzení na únavu podle EN 1992-1-1, kapitoly 6.8 (viz Funkce programu)
- Zjednodušené posouzení požární odolnosti podle EN 1992-1-2 pro sloupy (kap. 5.3.2) a nosníky (kap. 5.6) (viz Funkce programů)
- Seizmické posouzení podle EC 8 (viz Funkce programu)
- Podrobná specifikace příčin neúspěšného posouzení
- Detaily posouzení všech posuzovaných míst pro přehledné stanovení výztuže
- Možnost optimalizovat průřezy
- Vizualizace betonových průřezů s výztuží ve 3D renderovaných náhledech
- Vytvoření 2D interakčních diagramů, např. diagramu M-N
- Vizualizace únosnosti průřezu ve 3D interakčním diagramu
- Diagramy závislosti momentu a křivosti
- Volitelné zadání dvouvrstvé výztuže
- Návrhové varianty pro vyloučení tlakové nebo smykové výztuže
- Posouzení ploch jako stěnových nosníků (teorie desek)
- Možnost zadání základních výztuží pro horní a dolní vrstvu výztuže
- Libovolné zadání stávající plošné výztuže
- Zobrazení výsledků v bodech libovolně zvoleného rastru
- Posouzení s návrhovými momenty na okrajích sloupů
- Stanovení deformací ve stavu s trhlinami, například podle EN 1992-1-1, 7.4.3 a ACI 318-19 24.2.3, tabulky 24.2.3.5
- Zohlednění tahového zpevnění
- Zohlednění dotvarování a smršťování betonu
- Posouzení na únavu podle EN 1992-1-1, kapitoly 6.8 (viz Funkce programu)
- Posouzení styčné plochy mezi stojinou a pásnicí u žeber
- Volitelné prosté posouzení desek nebo stěn pro 2D typ modelu
- Podrobná specifikace příčin neúspěšného posouzení
- Detaily posouzení všech posuzovaných míst pro přehledné stanovení výztuže
Program za vás udělá spoustu práce. Pruty, které se mají posoudit, jsou například převzaty přímo z programu RFEM/RSTAB.
Bez velké námahy lze definovat konstrukční vlastnosti sloupu a také zadání pro stanovení potřebné podélné a smykové výztuže. Součinitel vzpěrné délky ß lze zadat ručně, nebo ho lze naimportovat z addonu Stabilita konstrukce.
Chcete posoudit pevnost v ohybu? Pak musíte zkontrolovat normálové síly a momenty v rozhodujících místech sloupu. Pro posouzení únosnosti ve smyku zohledněte místa s extrémními hodnotami posouvajících sil. Během výpočtu zjistíte, zda postačuje standardní posouzení anebo je nutné posoudit sloup včetně momentů analýzou druhého řádu. Tu pak můžete provést na základě již zadaných údajů. Výpočet je rozdělen do tří částí:
- Výpočetní kroky nezávislé na zatížení
- Iterační výpočet rozhodujícího zatížení s ohledem na proměnnou nutnou výztuž
- Stanovení spolehlivosti pro všechny návrhové vnitřní síly s ohledem na navrženou výztuž
Po úspěšném skončení výpočtu se vám výsledky zobrazí uspořádány v přehledných tabulkách. Zobrazí se také všechny mezihodnoty, čímž jsou posouzení do značné míry transparentní.
- Převzetí důležitých informací a výsledků z programu RFEM
- Integrované databáze materiálů a průřezů, které lze upravovat
- Kompletní přednastavení vstupních parametrů
- Možnost posoudit sloupy (všechny tvary průřezů) a také konce a rohy stěn na protlačení
- Automatické rozpoznání polohy uzlu protlačení z RFEM modelu
- Rozpoznání křivek či spline linií jako ohraničení kontrolovaného obvodu
- Automatické zohlednění všech otvorů v desce zadaných v programu RFEM
- Konstrukce a grafické zobrazení kontrolovaného obvodu
- Možnost posouzení s nevyhlazeným smykovým napětím podél kontrolovaného obvodu, které odpovídá skutečnému průběhu smykového napětí na modelu konečných prvků
- Stanovení součinitele přírůstku zatížení β na základě plně plastického průběhu smykového napětí podle EN 1992-1-1, čl. 6.4.3 (3), s přihlédnutím k EN 1992‑1‑1, obr. 6.21N jako konstantní součinitele nebo uživatelským zadáním
- Výsledky v číselné a grafické podobě (3D, 2D a v řezech)
- Posouzení desky na protlačení bez smykové výztuže
- Kvalitativní stanovení nutné smykové výztuže
- Posouzení a návrh podélné výztuže
- Úplná integrace výsledků do tiskového protokolu programu RFEM