Addon Geotechnická analýza dodává programu RFEM další specifické materiálové modely podloží, které umí vhodně znázornit komplexní chování materiálu podloží. V tomto odborném příspěvku, který má sloužit jako úvod, chceme ukázat, jak lze stanovit tuhost materiálových modelů podloží v závislosti na napětí.
Pokud na horní pásnici leží betonová deska, funguje jako příčná podpora (spřažená konstrukce) a zabraňuje problémům se stabilitou při klopení. Pokud je ohybový moment záporný, je dolní pásnice namáhána v tlaku a horní pásnice v tahu. Pokud není příčné podepření dostatečné z důvodu tuhosti stojiny, je v tomto případě úhel mezi dolní pásnicí a linií řezu stojiny proměnný, takže vznikne možnost distorzního boulení dolního pásnice.
V souladu s čl. 6.6.3.1.1 a čl. 10.14.1.2 normy ACI 318-19 a CSA A23.3-19 zohledňují redukci tuhosti betonových prutů a ploch pro různé typy prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
V tomto příspěvku vysvětlíme použití ploch s typem tuhosti Přenos zatížení v programu RFEM 6. Na příkladu z praxe předvedeme zatížení ocelové haly vlastní tíhou, sněhem a větrem.
V EN 1993-1-1 byla obecná metoda představena jako formát pro posouzení stability, který lze použít pro rovinné systémy s jakýmikoli okrajovými podmínkami a proměnnou konstrukční výškou. Posouzení lze provést pro zatížení v hlavní nosné rovině a současně působící zatížení v tlaku. Při tom se posuzují stabilitní případy klopení a vzpěru z hlavní nosné roviny, tedy okolo osy nejmenší tuhosti konstrukčního prvku. Proto v této souvislosti často vyvstává otázka, jak lze posuzovat vzpěr v hlavní nosné rovině.
V programu RFEM lze na mnoha místech upravovat tuhosti pro materiály, průřezy, pruty, zatěžovací stavy a kombinace zatížení. Pro zohlednění těchto úprav při určování vlastních frekvencí existují v modulu RF-DYNAM Pro dvě možnosti.
Odezva konstrukcí na působení větru se liší v závislosti na jejich tuhosti, hmotnosti a na tlumení. V zásadě rozlišujeme mezi konstrukcemi náchylnými a nenáchylnými ke kmitání.
Doposud bylo možné použít v programech Dlubal vždy jen počáteční předpětí. Použita byla definovaná hodnota zatížení a v závislosti na tuhosti okolní konstrukce zůstalo v laně více či méně předpětí jako normálová síla.
Pokud je prut příčně podepřen proti vybočení vlivem tlakové osové síly, je třeba zajistit, aby příčné podepření bylo skutečně schopné zabránit vybočení. V našem příspěvku se tak budeme zabývat stanovením ideální tuhosti pružiny u příčné podpory pomocí Winterova modelu.
Podle čl. 6.6.3.1.1 normy ACI 318-14 a čl. respektive čl. 10.14.1.2 normy CSA A23.3-14 se v programu RFEM zohledňuje redukce tuhosti u různých typů betonových prutových i plošných prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
K vyztužení dřevěných konstrukcí se obvykle používají panely na bázi dřeva. Pruty se přitom spojují s deskovými prvky (dřevotřískové desky, OSB desky). V několika článcích popíšeme základy těchto konstrukčních řešení a také jejich výpočet v programu RFEM. V našem prvním článku se budeme zabývat základním stanovením tuhostí a dále výpočtem.
V přídavném modulu RF-FOUNDATION Pro lze posoudit sedání základových patek a stanovit příslušnou tuhost uzlových podpor. Tyto tuhosti pružin lze následně exportovat do modelu v programu RFEM pro další analýzu.
Deformace uzlů sítě konečných prvků jsou vždy prvním výsledkem výpočtu konečných prvků. Na základě těchto deformací a tuhosti prvků lze vypočítat přetvoření, vnitřní síly a napětí.
Zpevnění popisuje schopnost materiálu dosáhnout vyšší tuhosti při zatížení způsobeném redistribucí mikrokrystalů v krystalové mřížce. Rozlišuje se přitom mezi materiálovým izotropním zpevněním jako skalární veličiny a tenzorickým kinematickým zpevněním.
Při posouzení ohybově tuhých spojů z I-nosníků se spoj rozloží na jednotlivé části. Pro tyto základní komponenty přípoje jsou k dispozici samostatné kalkulačky pro výpočet únosnosti a tuhosti. V programech RFEM a RSTAB lze rámové spoje posuzovat pomocí přídavného modulu RF-/FRAME-JOINT Pro.
Pokud průřez hliníkového prutu sestává ze štíhlých prvků, hrozí možnost selhání vlivem lokálního boulení pásnic nebo stojin ještě dříve, než prut dosáhne plné tuhosti. V přídavném modulu RF-/ALUMINUM ADM jsou nyní k dispozici tři možnosti, jak stanovit jmenovitou pevnost v ohybu pro mezní stav lokálního boulení Mnlb podle kapitoly F.3 v 2015 Aluminum Design Manual. Tyto tři metody odpovídají článkům F.3.1 Metoda váženého průměru, F.3.2 Přímá pevnostní metoda a F.3.3 Metoda hraničních prvků.
Ve smíšených konstrukcích z plošných a prutových prvků, analyzovaných MKP, lze průvlak pro posouzení na prutu řešit fiktivním průřezem deskového nosníku, jehož geometrie závisí na spolupůsobící šířce. Pokud v programu RFEM použijeme prut typu „Žebro“, bude se při stanovení tuhosti uvažovat příspěvek desky (plošný prvek) a příspěvek stojiny (prutový prvek). Tento postup s sebou nese zvláštnosti, na které se v našem příspěvku blíže podíváme.
Spřažené nosníky se v trojrozměrné analýze obvykle modelují pomocí ortotropních desek. V podélném směru tuhosti desky se zadává hlavní nosník a v příčném směru ortotropní deska. Tuhost desky v podélném směru se přitom nastaví přibližně na nulu. Výpočet hodnot tuhosti v ortotropní desce přiblížíme níže.
Zabudování do stávajících konstrukcí bylo vždy oblastí odborných znalostí inženýrů. Oft müssen in bestehende Bauwerke zusätzliche Lasten eingetragen werden. Často se přitom používají ocelové nosníky s čelními deskami a kolíkové spoje.
Pro posouzení v mezním stavu použitelnosti podle kapitoly 6.6 Eurokódu EN 1997-1 se má u plošného základu provést výpočet sedání. Modul RF-/FOUNDATION Pro umožňuje vypočítat sedání u základové patky. Vybrat přitom můžeme výpočet sedání u pružného nebo tuhého základu. Při zadání půdního profilu lze stanovit několik půdních vrstev pod základovou spárou. Výsledky sedání, naklonění základu a rozdělení svislého napětí v základové spáře se zobrazí jak graficky tak v tabulce a podávají rychlý a jasný přehled o provedeném výpočtu. Kromě posouzení sedání základů se v modulu RF-/FOUNDATION Pro určují ve statickém výpočtu příslušné konstanty tuhosti pro podepření a lze je v případě potřeby převést do statického modelu v programu RFEM nebo RSTAB.
Requirements for the design of structural stability are given in the AISC 360 – 14th Ed. Chapter C. In particular, the direct analysis method provisions, previously located in Appendix 7 of the AISC 360 – 13th Ed., are described in detail. This method is considered an alternative to the effective length method, which in turn eliminates the need for effective length (K) factors other than 1.0.
V programu RFEM verze 5.06 lze ovlivňovat tuhosti prutů metodami, které jsou v souladu s americkou normou pro ocelové konstrukce ANSI/AISC 360-10. Nach dieser Norm muss bei der Schnittgrößenermittlung ein Abminderungsbeiwert τb bei allen Stäben berücksichtigt werden, deren Biegesteifigkeit einen Beitrag zur Stabilität des Modells leistet. Tento součinitel závisí na normálové síle v prutu: Je größer die Normalkraft, desto größer ist auch τb.
V dialogu "Upravit plochu" je pro typy ploch "Standardní" a "Bez tahu" nová záložka s názvem "Upravit tuhost". Dort können wie bei orthotropen Flächen die Elemente der Steifigkeitsmatrix mit einem Faktor modifiziert werden.
Pro zvýšení tuhosti stropní konstrukce v případě sanace se používají pohledové průvlaky, které nejsou připojeny ke stropní konstrukci. Pomocí nelineárních liniových uvolnění lze přenášet pouze tlakové síly. Jestliže mezi stropem a průvlakem působí tahové síly, nepřináší průvlak do celkového systému žádnou tuhost.