3087x
001717
19.10.2021

Typy modelů v programu RFEM 6

Konstrukce jsou ve skutečnosti trojrozměrné; někdy je však lze zjednodušit a analyzovat jako 2D nebo 1D modely. Typ modelu má rozhodující vliv na namáhání konstrukčních prvků a měl by být definován před modelováním a výpočtem.

Typy modelů dostupné v programu RFEM 6 jsou na obrázku 1.


Typ modelu 3D

První typ modelu je založen na zohlednění všech tří rozměrů konstrukce. V prostorovém 3D modelu, jak je znázorněn na obrázku 2, má model šest stupňů volnosti a k dispozici jsou všechny tři pracovní roviny (XY, XZ a YZ).

Výhody 3D modelování jsou mnohé. Zaprvé, ne všechny budovy mají pravidelný tvar, což omezuje možnost jejich rozdělení na dílčí konstrukce s jasným a řízeným přenosem zatížení. Zadruhé, vyhodnocení selhání globální stability je na celém modelu vždy kvalitnější než na rovinném 2D modelu.

Zohlednění prostorových vlastních tvarů a mimořádných torzních zatížení a také superpozice seizmických buzení ve směru X a Y upřednostňuje výběr 3D modelu pro seizmickou nebo další dynamické analýzy. Vzhledem k moderním metodám plánování jsou 3D modely nezbytné pro použití v informačním modelování budov (BIM).

Typy modelů 2D

RFEM 6 nabízí možnost zjednodušit konstrukce a pracovat s rovinnými (2D) modely. Výhoda těchto typů modelů souvisí se sníženou náročností zadání díky menšímu počtu souřadnic a stupňů volnosti. Vzhledem k tomu, že 2D model se zadává pouze v jedné rovině a má tři stupně volnosti, jsou modelování a výpočet méně náročné na čas a velikost.

U rovinných rámových konstrukcí se doporučuje použít typ modelu 2D|XZ|Napětí v rovině, pokud zatížení působí ve směru roviny plochy, zatímco typ 2D|XY|Deska se doporučuje u rovinných deskových konstrukcí namáhaných kolmo na rovinu plochy, jako na obrázku 3.

První část označení typu modelu (2D) znamená rozměry zadání systému, zatímco druhá (XZ/XY) znamená rovinu, v které je systém modelován. Lze také zvolit 2D modely, které umožňují zadání modelu v jedné rovině, ale s trojrozměrným zatížením a výslednými 3D vnitřními silami a deformacemi.

Typy modelů 1D

V programu RFEM 6 lze také pracovat s typem jednorozměrného modelu, v kterém jsou konstrukce reprezentovány jedinou osou. Tento typ modelu umožňuje modelovat pouze v 1D prostředí; tím se náročnost zadání snižuje ještě více. I zde RFEM 6 nabízí model typu 1D|X|3D, ve kterém je možné trojrozměrné zatížení a výsledné vnitřní síly.

Praktický příklad

Použití typu modelu 2D|XZ|3D v programu RFEM 6 je předvedeno na ocelovém ztužení na obrázku 5. 2D ztužený rám, na který působí dvě uzlové síly 150 kN ve směru Z, je modelován v rovině XZ. Kromě toho působí na konstrukci zatížení 1 kN ve směru Y, což znamená, že je třeba zohlednit také průhyb mimo rovinu.

Rovinné modely obecně tuto možnost nepřipouštějí; nicméně model 2D|XZ|3D v programu RFEM 6 nabízí možnost zohlednit všechny deformace v důsledku působícího zatížení. Proto i přesto, že modelování probíhá ve 2D prostředí, jsou výsledné vnitřní síly a deformace trojrozměrné.




Autor

Ing. Kirova je ve společnosti Dlubal zodpovědná za tvorbu odborných článků a poskytuje technickou podporu zákazníkům.