V programu RFEM 6 je možné zadat konstrukce s vícevrstvými plochami pomocí addonu „Vícevrstvé plochy“. Pokud je tedy addon aktivován v základních údajích modelu, je možné definovat skladby vrstev s libovolným materiálovým modelem. Lze také kombinovat materiálové modely například izotropních a ortotropních materiálů.
V tomto příspěvku si ukážeme, jak lze v programu RFEM 6 správně zohlednit spojení mezi plochami, které se navzájem dotýkají v jedné linii, pomocí liniových kloubů.
V programu RFEM 6 je možné definovat mezi plochami liniové svary a pomocí addonu Analýza napětí-přetvoření v nich počítat napětí. V tomto článku si ukážeme, jak na to.
Standardní situací v případě dřevěných prutových konstrukcí je spojení menších prutů s větším hlavním nosníkem za vzniku kontaktní plochy. Podobné podmínky mohou nastat na konci prutu, když je nosník uložen na podpoře s možným otlačením. V obou případech musí být nosník navržen tak, aby zohledňoval únosnost v otlačení kolmo k vláknům podle NDS 2018, čl. 3.10.2 a CSA O86:19, body 6.5.6 a 7.5.9. V programech pro statické výpočty není obvykle možné provést toto kompletní posouzení, protože není známa kontaktní plocha uložení. V programu nové generace RFEM 6 a addonu Posouzení dřevěných konstrukcí je ale nová funkce 'Návrhová podpora', která umožňuje uživateli provést posouzení únosnosti v otlačení kolmo k vláknům podle norem NDS a CSA.
Pro realistické vytvoření plošného modelu s neúčinnými podporami nabízí program RFEM 5 u kontaktních těles v sekci „Kontakt rovnoběžně s plochami“ volbu „Neúčinnost, pokud kontakt není účinný kolmo k plochám“.
V programu RFEM je možné nechat zobrazit výslednice řezu nebo uvolnění. Tento příspěvek vysvětluje, na kterou část plochy řezu působí. Nejjednodušší by bylo vztáhnout výslednice na jednu stranu řezu. Nicméně vzhledem k tomu, že řez může probíhat několika plochami s různými lokálními souřadnými systémy, není stanovení pomocí strany řezu možné.
V RF-CONCRETE Members lze provést také posouzení smyku ve styčné ploše. Aby bylo možné provést toto posouzení, je třeba v okně 1.6 v záložce „Styčná plocha“ zaškrtnout políčko „Smyk ve styčné ploše možný“.
V programu RFEM lze nastavit vlastnosti kontaktu mezi dvěma plochami pomocí kontaktního tělesa. Při modelování je mimo jiné potřeba zajistit, aby měly obě kontaktní plochy jednoho kontaktního tělesa stejný počet integrovaných objektů. Proto když se modelují kontaktní plochy, doporučuje se použít funkci kopírovat pro vytvoření druhé kontaktní plochy.
Vkládat otvory do ploch je velmi snadné díky celé řadě funkcí. Při vkládání otvorů či vrtání do těles je však třeba dát pozor na to, že u průběžného otvoru se musí vytvořit otvor na začátku i na konci a dále také plocha, která otvor odděluje od tělesa.
U těles se nabízí další možnost pro nastavení sítě konečných prvků. Kromě celkového zjemnění sítě konečných prvků lze nastavit také vícevrstvou síť. V takovém případě lze zadat dělení tělesa s konečnými prvky mezi dvěma rovnoběžnými plochami. Tato možnost je vhodná především u protáhlých těles s omezenou výškou.
Pokud máme takový dřevěný spoj, jako je na obr. 01, lze uvažovat rotační tuhost spoje. Tu lze určit pomocí modulu prokluzu spojovacího prostředku a polárního momentu setrvačnosti spoje. Přitom se zanedbává plocha spojovacích prostředků.
V dialogu „Upravit zatěžovací stavy a kombinace“ je pod záložkou „Kombinace zatížení“ možnost zkombinovat navzájem různé zatěžovací stavy do jedné kombinace zatížení.
Místo čtyřúhelníkové plochy může být také použita plocha typu B‑spline (Bézierova). Tu lze dodatečně upravovat v jejím tvaru díky integrovaným pomocným uzlům. V závislosti na potřebné složitosti plochy lze vytvořit 3 x 3 nebo 4 x 4 pomocné uzly.
Pokud chceme modelovat dvě protínající se plochy, máme v programu RFEM možnost nechat vytvořit průsečnici automaticky. V programu je tato funkce označována jako průnik. Při vytváření průniku je namodelovaná plocha rozdělená do komponent. Dies bietet den Vorteil, dass diese Komponenten bei der Schnittkraftermittlung berücksichtigt oder aber wahlweise auch deaktiviert werden können.
V případě účinků na mosty pozemních komunikací je vedle základních kombinačních pravidel podle EN 1990 třeba navíc uvažovat další kombinační podmínky, které se stanoví v EN 1991-2. Programy RFEM a RSTAB nabízejí přitom automatické vytváření kombinací, které lze aktivovat v základních údajích při výběru normy EN 1990 + EN 1991-2. Dílčí součinitele spolehlivosti a kombinační součinitele v závislosti na kategorii účinku jsou při výběru příslušné národní přílohy již předem nastaveny.
Konstrukce jsou ze své podstaty trojrozměrné. Nicméně vzhledem k tomu, že v minulosti nebylo možné provádět výpočty na trojrozměrných modelech, byly konstrukce zjednodušovány a rozdělovány na dílčí rovinné systémy. Se zvyšujícím se výkonem počítačů a příslušného softwaru dnes často můžeme od podobných zjednodušení upustit. Digitální trendy, jako například Building Information Modeling (BIM) nebo nové možnosti vytváření realistických vizualizovaných modelů, tento směr potvrzují. Přinášejí nám ovšem 3D modely opravdu výhodu, anebo pouze sledujeme současný trend? V našem článku uvádíme některé argumenty pro práci s 3D modely.
U smíšených systémů z prutů a ploch je třeba věnovat vždy zvláštní pozornost spojovacím bodům, protože v těchto místech nelze vždy bez problému přenášet všechny vnitřní síly.
V tomto příspěvku si ukážeme, jak lze zohlednit polotuhé spojení mezi plochami pomocí liniových kloubů a liniových uvolnění. Polotuhé spojení mezi plochami lze zohlednit pomocí liniových kloubů a liniových uvolnění. Příkladem mohou být styčné spáry v železobetonových konstrukcích nebo rohová spojení v konstrukcích z křížem lepeného dřeva.
Programy RFEM a RSTAB jsou programy pro obecné výpočty prutových konstrukcí a pro analýzu konstrukcí metodou konečných prvků, které jsou schopny pokrýt bezpočet dílčích oblastí stavebního oboru. V obou těchto programech lze také posuzovat lanové konstrukce. V našem příspěvku představíme některé nástroje pro modelování a návrh lanových konstrukcí.
V programu RFEM můžeme modelovat a analyzovat konstrukce ve 3D prostředí. Stálá prostorová vizualizace napomáhá lepšímu pochopení komplexních modelů a znázornění silových toků. Při zpracovávání dokumentace k výpočtu ovšem přepínáme z prostorového do rovinného režimu pro tisk. Uživatel musí popsat přehledně prostorový výpočet konstrukce se všemi nezbytnými charakteristikami na „plochých“ stranách papíru pro nezávislého čtenáře. Často se přitom pro zobrazení zatížení a příslušných výsledků využívá ortogonální pohled na dílčí systémy celé konstrukce. Symboly pro zatížení zakreslené ve 3D režimu lze ovšem při pohledu kolmo na zatížení při chybějícím rozměru stěží rozeznat. Abychom mohli přesto na obrázcích znázornit jednoznačně veškeré informace, nabízí RFEM možnost provést odpovídající úpravy.
Norma EN 1992‑1‑1 [1] stanoví v článku 7.3.2 (2): "U profilovaných průřezů, jako jsou deskové a komorové nosníky, by měla být stanovena minimální výztuž pro jednotlivé části průřezu (stojiny, pásnice)." U podlahového nosníku s T-profilem by měla být stanovena minimální výztuž pro obě pásnice a stojinu, pokud příslušné dílčí průřezy leží v tažené oblasti. Die Einteilung der Querschnitte ist in Bild 01 dargestellt.
Betonové dílce se často musí v průběhu stavby budovat po částech. Klasickým příkladem je použití prefabrikovaných průvlaků, k nimž se až na místě stavby dobetonuje deska. Dobetonování průřezu vede ke vzniku styčných ploch mezi již ztvrdlým a čerstvým betonem. Při posouzení je pak třeba uvážit přenos podélných smykových sil, které mezi dílčími průřezy vznikají.
V tomto příspěvku vysvětlíme, jak lze stanovit zatížení na základě vnitřních sil definovaných v rozšíření RF-/STEEL Warping Torsion přídavného modulu RF-/STEEL EC3. Vzhledem k tomu, že tento nový program umožňuje kromě celých řetězových prutových konstrukcí analyzovat také extrahované řetězové konstrukce, je nutné stanovit zatížení pro dílčí konstrukci zvlášť. Za tímto účelem byla vyvinuta speciální transformační funkce, která stanoví nová zatížení všech dílčích konstrukcí (v závislosti na vnitřních silách vypočítaných v programu RFEM/RSTAB) pro každou zatěžovací situaci pro geometricky nelineární analýzu vázaného kroucení se sedmi stupni volnosti.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí možnost vytvářet národní přílohy s uživatelsky definovanými dílčími a kombinačními součiniteli. Lze je také přenášet do jiných počítačů.
Některé složené nosníkové konstrukce, jako jsou zásobníky na sebe nebo zasunuté teleskopické tyče, přenášejí síly ve spojích mezi konstrukčními prvky třením. Únosnost takového spoje závisí na účinné normálové síle kolmo na rovinu tření a na součinitelích tření mezi oběma třecími plochami. Například, čím více jsou třecí plochy stlačeny, tím větší vodorovnou smykovou sílu mohou třecí plochy přenášet (statické tření).
V následujícím příspěvku posoudíme prostý nosník namáhaný na ohyb a tlak v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 podle EN 1993-1-1. Jakožto nosník s náběhem se jedná o nestejnoměrný konstrukční prvek, a je ho tudíž třeba posoudit obecnou metodou podle článku 6.3.4 normy EN 1993‑1‑1 anebo podle teorie druhého řádu. Obě možnosti nyní prověříme a porovnáme. V případě analýzy druhého řádu lze přitom navíc uplatnit metodu dílčích vnitřních sil, Proto je posouzení rozděleno do tří kroků: posouzení podle čl. 6.3.4 normy EN 1993-1-1 (obecná metoda), posouzení podle teorie druhého řádu, pružné (analýza vázaného kroucení), posouzení podle teorie druhého řádu, plastické (analýza vázaného kroucení a metoda dílčích vnitřních sil)