Addon Nelineární chování materiálu umožňuje zohlednit materiálové nelinearity v programu RFEM 6. Tento článek poskytuje přehled dostupných nelineárních materiálových modelů, které jsou k dispozici po aktivaci addonu v Základních údajích modelu.
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.
Pokud jsou v modelu použity jakékoli nelinearity, jako například neúčinné podpory/základy, nelineární pruty nebo kontaktní tělesa, je možné je deaktivovat v globálních parametrech výpočtu.
V programech RFEM a RSTAB lze podpory, které nepřenášejí zatížení pouze v tlaku nebo v tahu, definovat jako nelineární podpory. Pro uživatele není vždy snadné zvolit správnou nelinearitu "neúčinná v tahu" nebo "neúčinná v tlaku".
Pokud jsou v modelu použity nelinearity (např. kontaktní tělesa), může se na konci výpočtu zobrazit chybové hlášení z důvodu lokálně nesplněného kritéria konvergence. Die Ursache dafür ist, dass während der Berechnung die Konvergenz der globalen Iterationsbedingungen maßgebend ist.
V tomto příspěvku si ukážeme znázornění scénářů výbuchu při vzdálené detonaci v modulu RF-DYNAM Pro - Forced Vibrations a účinky porovnáme při lineární časové analýze.
Kombinace výsledků exportované z přídavného modulu RF-/DYNAM Pro – Equivalent Loads se vytvoří superpozicí výsledků z jednotlivých modálních odezev. Hierfür kann die SRSS-Regel als "aquivalente Linearkombination" verwendet werden. Wenn in RF-/STAHL Ergebniskombinationen zur Bemessung herangezogen werden, gibt es zwei Optionen, die maßgebenden Spannungen zu ermitteln. Entweder werden die Ergebnisse direkt aus der Ergebniskombination herangezogen. Dies geschieht zeilenweise für jede maßgebende maximale und minimale Schnittgröße. Oder Spannungen werden aus den einzelnen Lastfällen ermittelt. Die quadratische Überlagerungsregel wird dann in RF-/STAHL erneut durchgeführt.
Elasticko-plastický materiálový model v programu RFEM 5 Vám umožňuje vypočítat plochy a tělesa s plastickými charakteristikami materiálu a provést vyhodnocení napětí. Tento materiálový model je založený na klasické von Misesově plasticitě.
Pokud chcete v programu RFEM zobrazit zakřivenou geometrii (nejlépe v jedné spojité linii), můžete použít například spline nebo NURBS. Při modelování bychom měli postupně vybírat jeden bod po druhém. Unterläuft einem hier ein Fehler, kann dieser mit der speziellen UnDo-Funktion im Linien-Fenster rückgängig gemacht werden. Takže není nutné, abychom museli znovu zadávat celou linii.
V programu RFEM lze ukládat výsledky jednotlivých přírůstků zatížení během výpočtu a zobrazit je graficky. Dies bietet die Möglichkeit, beispielsweise bei nichtlinearen Auflagern den Reaktionsverlauf der unterschiedlichen Lastniveaus grafisch darzustellen und zu kontrollieren.
V programu RFEM lze ukládat výsledky jednotlivých přírůstků zatížení během výpočtu a zobrazit je graficky. Dies bietet die Möglichkeit, beispielsweise bei nichtlinearen Auflagern den Reaktionsverlauf der unterschiedlichen Lastniveaus grafisch darzustellen und zu kontrollieren.
Výpočet v programu RFEM probíhá obvykle v několika výpočetních krocích, v takzvaných iteracích. Lze tak zohlednit zvláštní vlastnosti modelu, jako například objekty s nelineárním chováním. Zadruhé lze iteračním výpočtem postihnout nelineární účinky v důsledku deformačních změn a úprav vnitřních sil při analýze druhého řádu nebo v případě zohlednění velkých deformací (teorie lan). U složitých modelů obvykle nestačí provést geometricky lineární výpočet.
V programech RFEM a RSTAB můžete definovat nelineární podpory. V programu RFEM jsou k dispozici podpory uzlové, liniové a plošné. Mnoho zákazníků nás kontaktuje kvůli nelinearitám, které neodpovídají jejich požadavkům. V modelu je například definována neúčinnost liniové podpory. Aby byla konstrukce staticky určitá, je obvykle použita lineární uzlová podpora. Pokud je uzlová podpora na začátku nebo konci nelineárně podepřené linie, není zde jednoznačná definice stupňů volnosti, takže nemůže být správně zohledněna nelinearita. V takovém případě zobrazí RFEM varovné hlášení.
Při definici skutečných podporových podmínek je vždy potřeba kombinovat lineární a nelineární podporové podmínky. Tímto způsobem může nosník opřený o stěnu přenášet tlakové síly na stěnu a liniová podpora (stěna) nepřenáší vztlakové síly. Tyto síly by měly přenášené šrouby, které budou modelované například jako lineární uzlová podpora.
Modální výsledky při analýze spektra odezvy se superponují kvadraticky, v modulu RF-/DYNAM Pro máme k dispozici kombinační pravidla SRSS a CQC. Při standardním nastavení se v modulu RF-/DYNAM Pro tyto kvadratické výrazy upravují na ekvivalentní lineární kombinace. Výhodou této volby je, že odpovídající vnitřní síly si zachovávají příslušná znaménka a jsou často mnohem menší ve srovnání se standardní kombinací SRSS nebo CQC. Standardní kombinační pravidla SRSS a CQC jsou konzervativní a doporučuje se použít „ekvivalentní lineární kombinaci“.
V programu RFEM je možné simulovat trubkový spoj lešení (tupý spoj s pahýlem) pomocí nelineárního kloubu typu "Lešení". Přípoj zohledňuje momentovou únosnost závislou na tlakových silách působících mezi dvěma vnějšími trubkami a spoj má také určitou momentovou únosnost na základě jeho ohybové únosnosti.
Pro vyhodnocení vlivu lokálních jevů na stabilitu štíhlých prvků nabízí programy RFEM 6 a RSTAB 9 možnost provést lineární analýzu kritického zatížení na úrovni průřezu. Následující článek se zabývá základy výpočtu a vyhodnocení výsledků.
Modální součinitel důležitosti je výsledkem lineární stabilitní analýzy a kvalitativně popisuje míru spoluúčasti jednotlivých prutů na určitém vlastním tvaru.
V tomto příspěvku popíšeme, jak lze vytvořit stropní desku jako 2D model v programu RFEM a její zatížení uvažovat podle Eurokódu 1. Zatěžovací stavy se budou skládat do kombinací podle Eurokódu 0 a následně se provede jejich lineární výpočet. V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces se při posouzení stropní desky na ohyb bude postupovat podle Eurokódu 2. V oblastech, které nevykrývá základní vyztužení sítěmi, se použijí výztužné ocelové pruty.
V programu RFEM 5 máme nyní možnost použít při posouzení modelu velké množství různých nelinearit prutů. Zde ukážeme příklad použití nelinearity prutu „Prokluz“. Jedná se o zjednodušený model betonové šachty s čtvercovým půdorysem.
Při návrhu patek sloupů se k ukotvení často používají vysoce výkonné kotvy. Modelování si v našem příspěvku ukážeme na několika různých modelech, které také vyhodnotíme.
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.
Pro detailní posouzení spojů namáhaných ve střihu a v otlačení nebo jejich bezprostředního okolí hraje důležitou roli zadání nelineárních kontaktních podmínek. V tomto příspěvku budeme vycházet z modelu spoje jako tělesa a pokusíme se najít pro daný problém srovnatelné zjednodušené plošné modely.
V programu RFEM 6 lze zděné konstrukce modelovat a posuzovat pomocí addonu Posouzení zdiva, který používá pro posouzení metodu konečných prvků. Lze v něm modelovat složité zděné konstrukce a provádět statickou a dynamickou analýzu, protože v programu je implementován nelineární materiálový model pro posouzení únosnosti zdiva a různých mechanismů porušení. Zděné konstrukce lze zadávat a modelovat přímo v programu RFEM 6 a materiálový model zdiva je možné kombinovat se všemi běžnými addony programu RFEM. Jinými slovy, lze posuzovat celé modely budov obsahujících zdivo.
V praxi stojíme často před úkolem co možná nejreálněji modelovat podporové podmínky, abychom mohli uvážit jejich vliv při posouzení deformací a vnitřních sil konstrukce a abychom umožnili navrhnout co možná nejekonomičtější konstrukce. Programy RFEM a RSTAB nabízejí mnoho různých možností pro zadání nelinearit uzlových podpor. V první části našeho příspěvku popisujeme možnosti pro vytvoření nelineární volné podpory a uvádíme na jednoduchém příkladu. Pro lepší pochopení vždy současně předvedeme výsledek v případě lineárně zadané podpory.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí mnoho různých možností pro zadání nelinearit uzlových podpor. V návaznosti na náš předchozí příspěvek si na jednoduchém příkladu ukážeme další možnosti pro zadání nelineárního posuvného podepření. Pro lepší pochopení vždy současně předvedeme výsledek v případě lineárně zadané podpory.
V praxi stojíme často před úkolem co možná nejreálněji modelovat podporové podmínky, abychom mohli uvážit jejich vliv při posouzení deformací a vnitřních sil konstrukce a abychom umožnili navrhnout co možná nejekonomičtější konstrukce. Programy RFEM a RSTAB nabízejí mnoho různých možností pro zadání nelinearit uzlových podpor. V našem druhém příspěvku si na jednoduchém příkladu ukážeme, jaké jsou možnosti, pokud chceme zadat nelineární rotační podepření. Pro lepší pochopení vždy současně předvedeme výsledek v případě lineárně zadané podpory.
Při posouzení železobetonových prvků podle EN 1992‑1‑1 [1] lze zvolit nelineární výpočet vnitřních sil pro mezní stav únosnosti a použitelnosti. Při stanovení vnitřních sil a deformací se přitom zohledňují nelineární vztahy mezi vnitřními silami a deformacemi. Při výpočtu napětí a protažení ve stavu porušeném trhlinami jsou zpravidla výsledné průhyby výrazně větší než lineárně spočítané hodnoty.