Aby bylo možné provést pushover výpočet, je nutné zjednodušit stanovenou křivku kapacity. K tomu je v Eurokódu EN 1998 uvedena takzvaná metoda N2. Tento článek by měl vysvětlit, co znamená bilinearizace metodou N2.
Stanovení vlastního kmitání i analýza spektra odezvy se provádějí vždy na lineárním systému. Pokud v systému existují nelinearity, jsou linearizovány, a tudíž se nezohledňují. Mohou to být například tahové pruty, nelineární podpory nebo nelineární klouby. V tomto článku ukážeme, jak s nimi zacházet při dynamické analýze.
Jak již možná víte, program RFEM 6 vám nabízí možnost zohlednit materiálové nelinearity. Tento článek vysvětluje, jak stanovit vnitřní síly na deskách modelovaných z nelineárního materiálu.
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.
Optimální úloha pro posouzení na protlačení podle ACI 318-19 [1] nebo CSA A23.3:19 [2] je takový případ, kdy je deska vystavena zatížení nebo reakci vysoce koncentrovanými do jednoho bodu. V programu RFEM 6 se uzel, v němž dochází k protlačení, označuje jako uzel protlačení. Tyto vysoké koncentrace sil mohou být způsobeny sloupem, osamělou silou nebo uzlovou podporou. Spojovací stěny mohou také vést k osamělým zatížením na koncích a v rozích těchto stěn a na koncích liniových zatížení a podpor.
Komplexní konstrukce představují soubor konstrukčních prvků s různými vlastnostmi. Přesto mohou mít určité prvky stejné konstrukční vlastnosti (např. podpory, nelinearity, úpravy konců, klouby atd.) i vlastnosti pro posouzení (např. vzpěrné délky, návrhové podpory, výztuže, třídy provozu, redukce průřezů atd.). V programu RFEM 6 lze tyto prvky seskupovat na základě jejich společných vlastností, a zohledňovat je tak společně při modelování i při posouzení.
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".
Při současném posouzení více prutů v jednom návrhovém případu je někdy obtížné rozpoznat rozhodující posouzení. Pro přehledné a kompaktní zobrazení příslušných posouzení můžeme využít možnosti filtrování v tabulkách výsledků. To je součástí všech návrhových modulů pro ocelové, hliníkové a dřevěné konstrukce v programech RFEM a RSTAB.
Nejčastější příčinou nestabilních modelů je nelinearita při neúčinnosti prutu jako jsou tahové pruty. Nejjednodušším příkladem je rám s kloubově podepřenými sloupy a momentovými klouby v hlavicích sloupů. Takový nestabilní systém musí být stabilizován křížovým ztužením tahovými pruty. V případě kombinací zatížení s vodorovným zatížení zůstává takový systém stabilní. Pokud je však konstrukce zatížena pouze svisle, oba tahové pruty ztužení jsou neúčinné a systém se stává nestabilním, což způsobí přerušení výpočtu. Tomu se lze vyhnout nastavením Zvláštních úprav vypadávajících prutů v menu „Výpočet“ → „Parametry výpočtu“ → „Globální parametry výpočtu“.
V programech RFEM a RSTAB je možné přiřadit každému prvku (části modelu, zatížení atd.) komentáře. To může přispět k lepší přehlednosti a dokumentaci modelů, neboť tyto komentáře se zobrazí v tiskovém protokolu a také se podle nich mohou určité objekty pomocí funkce „Speciální výběr“ filtrovat a zobrazit.
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 mnoha případech je potřeba filtrovat výsledky pro zobrazení hodnot na plochách, aby se nezobrazila všechna čísla. Při zobrazení uspořádání výztuže můžete například skrýt hodnoty, které jsou nižší než použitá základní výztuž.
V programech RFEM 5 a RSTAB 8 lze přiřadit nelinearity kloubům na konci prutu. Kromě nelinearit „Pevný, je‑li...“ a „Částečná účinnost“ můžete také zvolit „Diagram“. Pokud zvolíte možnost „Diagram“, je třeba zadat odpovídající nastavení pro působení kloubu na konci prutu. Pro jednotlivé definiční body je nezbytné určit souřadnice hodnot (deformace nebo pootočení a na nich závislé vnitřní síly), které definují kloub.
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.
Stanovení vlastního kmitání i analýza spektra odezvy se provádějí vždy na lineárním systému. Pokud v systému existují nelinearity, jsou linearizovány, a tudíž se nezohledňují. V praxi se velmi často používají přímé tahové pruty. V našem příspěvku vysvětlíme, jak je lze přibližnou metodou správně zohlednit při dynamické analýze.
Pokud načteme pomocí rozhraní COM výsledky na ploše, dostaneme jednorozměrné pole se všemi výsledky v uzlech sítě konečných prvků nebo bodech rastru. Chceme-li získat výsledky na okraji plochy nebo podél určité linie na ploše, je třeba je pro oblast linie vyfiltrovat. V našem příspěvku představíme funkci, kterou lze pro tento problém použít.
Konstrukce může vykazovat různé nelinearity. Aby bylo možné je realisticky zohlednit při dynamické analýze, vyvinuli jsme přídavný modul RF-DYNAM Pro - Nonlinear Time History. Postup v tomto modulu si ukážeme na názorném příkladu.
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.
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 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.
Membránové konstrukce během projekční činnosti vyžadují speciální přístup, který respektuje jejich odlišnost od konvenčních staveb. Nedílnou součástí navrhování těchto staveb je proces hledání vhodných předepjatých tvarů a generování střihových vzorů. Text stručně popisuje dva zásadní procesy při navrhování membránových konstrukcí. Záměrem je přiblížit jejich fyzikální povahu a demonstrovat jednotlivá tvrzení doprovodnými příklady.
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.
Výsledkové okno průřezových charakteristik lze individuálně upravit pomocí tlačítka [Filtrovat] v panelu nástrojů. In einem Dialog können dann die einzelnen Querschnittsparameter ein- oder ausgeblendet werden.
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.
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.
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.
Od verze X.04.0096 lze pro posuzování prutů podle EN 1995-1-1 použít i jiné kategorie materiálů než jehličnaté, listnaté a lepené lamelové dřevo. Spektrum materiálů pro posouzení bylo rozšířeno o LVL, překližku, OSB/vláknité/třískové desky. Pro snazší výběr v databázi materiálů byl integrován další filtr, který umožňuje specificky filtrovat materiály pro deskové nebo stěnové namáhání.
V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces lze při vyhodnocování výsledků po bodech použít funkci "Filtrovat body". Durch diesen Filter kann vom Anwender eine Gruppe von Punkten festgelegt werden, die in der Ergebnismaske ausgegeben werden soll. Tuto funkci můžete vybrat v okně 2.3 Nutná výztuž po uzlech.
Při definici kloubů na koncích prutu a nelinearit prutu je důležitý lokální souřadný systém prutu. Stanovení těchto vlastností prutu záleží na orientaci os. Pomocí předvýběru můžete dočasně nastavit viditelnost těchto os prutu.