Aby bylo možné rozhodnout, zda je při dynamické analýze nutné zohlednit také analýzu druhého řádu, stanovuje EN 1998-1, čl. 2.2.2 a 4.4.2.2 součinitel citlivosti na mezipodlažní posun θ. V programech RFEM 6 a RSTAB 9 ho lze vypočítat a analyzovat.
Pro správné posouzení průvlaku nebo deskového nosníku v programu RFEM 6 a v addonu 'Posouzení železobetonových konstrukcí' je rozhodující stanovení 'šířky desek' u žeber. V tomto článku se zabýváme možnostmi pro zadání nosníku o dvou polích a výpočtem rozměrů desek podle EN 1992-1-1.
Posouzení na protlačení se má podle EN 1992-1-1 provést u desek se soustředěným zatížením nebo reakcí. Uzel, kde se provádí posouzení na únosnost ve smyku při protlačení (tj. v případě problému s protlačením), se označuje jako uzel protlačení. Soustředěné zatížení v těchto uzlech lze zadat pomocí sloupů, osamělé síly nebo uzlových podpor. Koncový bod lineárního zatížení na deskách se také považuje za soustředěné zatížení, a proto by měla být kontrolována smyková únosnost také na koncích a v rozích stěn a na koncích nebo v rozích liniových zatížení a liniových podpor.
U posuzování skla v přídavném modulu RF‑GLASS jsou v zásadě dvě různé možnosti výpočtu: 2D a 3D výpočet. Základní rozdíl těchto dvou variant posouzení je programem automatizované modelování vrstev v dočasném modelu. Při 2D posouzení jsou pro jednotlivé vrstvy generovány plošné prvky (desková teorie), zatímco pro 3D posouzení jsou jednotlivé vrstvy tvořeny tělesy. Podle zvolené skladby vrstev jsou možnosti výběru k dispozici, nebo jsou automaticky nastaveny programem.
Uložení desek z křížem lepeného dřeva si zaslouží zvláštní pozornost. Běžně se stěna z křížem lepeného dřeva upevňuje smykovým kotvením proti namáhání ve smyku a tahovými kotvami proti vztlakovým silám.
Únosnost po smykové síle VRd,c bez vypočtené smykové výztuže podle 6.2.2, EN 1992-1-1 [1] nebo 10.3.3, DIN 1045-1 [2] se vypočítá v závislosti na stupni podélného vyztužení. Pokud se pro výpočet VRd,c použije požadovaná podélná výztuž z posouzení ohybu, vede to k podceňování únosnosti ve smyku bez smykové výztuže v blízkosti kloubových koncových podpěr. Tam požadovaná ohybová výztuž, na rozdíl od působení posouvající síly, ubývá ve směru podpory. Navíc skutečně použitá podélná výztuž v oblasti koncových podpěr se významně liší od požadované ohybové výztuže (například v případě neodstupňované výztuže nosníku).
V programu CRANEWAY 8 lze navrhovat podvěsné jeřáby podle EN 1993-6. Pro posouzení je třeba stanovit lokální ohybová napětí ve spodní pásnici od kolových zatížení podle kapitoly 5.8 normy EN 1993-6.
Sedání konstrukce může mít vliv také na sousední stavby. Modul RF-SOILIN nabízí drobnou funkci, která umožňuje zohlednit účinky přitížení u oddělených základových desek.
V článku Klopení dřevěných konstrukcí | Teorie přibližujeme teoretická východiska pro analytickou metodu stanovení kritického ohybového momentu Mcrit, respektive kritického ohybového napětí σcrit pro klopení ohybového nosníku. V následujícím příspěvku na příkladech ověříme analytické řešení výsledkem analýzy vlastních čísel.
V modulu RF-CONCRETE Surfaces je možné navrhovat železobetonové plochy pro stropní a podlahové desky a stěny podle ACI 318-19 nebo CSA A23.3-19. Běžným přístupem pro navrhování desek je použít návrhové pásy pro stanovení průměrných jednoosých vnitřních sil přes šířku pásu. Tato metoda návrhových pásů aplikuje na dvouose napjatou desku jednodušší jednoosý přístup pro stanovení nutné výztuže potřebné po délce pásu.
Štíhlé nosníky namáhané ohybem s velkým poměrem h/b, které jsou zatíženy rovnoběžně s vedlejší osou, jsou náchylné ke ztrátě stability. K tomu dochází v důsledku vybočení tlačené pásnice.
Drátkobeton se v současnosti používá především v konstrukcích podlah průmyslových staveb, případně hal, u základových desek s menším zatížením, suterénních stěn a podlah. Od roku 2010, kdy německý výbor pro železobetonové konstrukce (DAfStb) zveřejnil první směrnici týkající se drátkobetonu, mají statici k dispozici normu pro posouzení tohoto kompozitního materiálu, přičemž vláknobeton se ve stavební praxi těší stále větší oblíbenosti. V tomto článku popíšeme postup při nelineárním výpočtu základové desky z drátkobetonu v mezním stavu únosnosti v programu RFEM pro výpočty metodou konečných prvků.
Drátkobeton se v současnosti používá především v konstrukcích podlah průmyslových staveb, případně hal, u základových desek s menším zatížením, suterénních stěn a podlah. Od roku 2010, kdy německý výbor pro železobetonové konstrukce (DAfStb) zveřejnil první směrnici týkající se drátkobetonu, mají statici k dispozici normu pro posouzení tohoto kompozitního materiálu, přičemž vláknobeton se ve stavební praxi těší stále větší oblíbenosti. V našem příspěvku se budeme zabývat jednotlivými materiálovými charakteristikami drátkobetonu a také zohledněním těchto parametrů v programu RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků.
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.
Anhand eines Verifikationsbeispiels soll die Bemessung eines torsionsbeanspruchten Trägers nach AISC Design Guide 9 gezeigt werden. Die Bemessung erfolgt mit dem Zusatzmodul RF-STAHL AISC und der Modulerweiterung RF-STAHL Wölbkrafttorsion mit sieben Freiheitsgraden.
Spoje s deskou na stojině jsou oblíbenou formou kloubových ocelových spojů a běžně se používají u příčných nosníků v ocelových konstrukcích. Lze je bez problému použít pro spoj nosníků se stejnou horní hranou jako například u pracovních plošin. Výroba v dílně ani montáž na místě stavby nejsou zpravidla nijak náročné. Posouzení se zdá být opravdu jednoduché a rychlé, což je ovšem poněkud relativní, jak se následně ukáže. Přípoj lze v zásadě navrhnout jako kloubový spoj nosníku na nosník anebo kloubový spoj nosníku na sloup, přičemž první případ je v praxi mnohem častější.
Boulení skořepin lze považovat za nejmladší a nejméně probádanou oblast stabilitních výpočtů staveb. Důvodem není ani tak nedostatek výzkumné činnosti, jako spíše složitá teorie. Se zavedením a rozvojem metody konečných prvků ve stavebně technické praxi již mnoha odborníkům nepřipadá nutné zabývat se komplikovanou teorií boulení skořepin. K jakým problémům a chybám to může vést, velmi dobře shrnují Knödel a Ummenhofer [1].
Spolupůsobení desek, které mají účinkovat jako tažená nebo tlačená pásnice, je třeba zajistit jejich smykově tuhým připojením na stojinu. Takového spoje dosáhneme podobně jako u přenosu smyku ve spáře mezi záběry betonáže za spolupůsobení tlakových a tahových diagonál. Abychom zaručili únosnost ve smyku, je třeba ověřit, že je zajištěna únosnost tlakových diagonál a že příčná výztuž může přenášet sílu v tahových diagonálách.
U deskových konstrukcí bychom měli vždy zadávat podporové podmínky, které odpovídají skutečnosti. V závislosti na způsobu zadání poddajnosti podepření se mohou zčásti výsledky výrazně lišit.
Následující konstrukci přebíráme z odborné literatury [1] „Kommentar zum Eurocode 3 (Komentář k Eurokódu 3)“, kde se uvádí jako příklad IV.10. U daného sloupu s lineárně proměnným průřezem je třeba ověřit dostatečnou únosnost (posouzení průřezu a stability). Protože se nejedná o stejnoměrný konstrukční prvek, musí se stabilita (vzpěr z roviny) posoudit obecnou metodou podle článku 6.3.4 anebo podle teorie druhého řádu.
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.
Jako alternativu k metodě náhradního prutu se v tomto příspěvku podíváme na to, jak stanovit vnitřní síly ve stěně náchylné na boulení podle teorie druhého řádu se zohledněním imperfekcí a následně provést posouzení průřezu na ohyb a tlak.
Přídavný modul RF-PUNCH Pro umožňuje posouzení stropních a základových desek na protlačení podle EN 1992-1-1. Bei einer Deckenplatte wird der kritische Rundschnitt gemäß 6.4.2 (1), EN 1992-1-1 [1] in einem Abstand von 2 d von der Lasteinleitungsfläche angenommen.
U stropů s velkým rozpětím je často rozhodující posouzení kmitání desek z křížem lepeného dřeva. Výhoda lehčího materiálu dřeva oproti betonu se mění v nevýhodu, protože materiál s vysokou hmotností je výhodný pro nízkou vlastní frekvenci.
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 ).
Při posouzení konstrukčních prvků železobetonových konstrukcí je často nutné posoudit stěnové nosníky. Řeší se jimi hlavně překlady nad okny a dveřmi, průvlaky, spojení odskoků stropních desek a rámové systémy. Pokud je modelujeme v programu RFEM jako plochy, budou při výsledném vyhodnocení nutné výztuže zapotřebí další kroky.
Posouzení boulení desek s výztuhami je speciálním úkolem pro inženýry. DIN EN 1993-1-5 stellt für diese Herausforderung drei Berechnungsverfahren zur Verfügung:Methode der wirksamen Querschnitte, [1], Kap. 4-7Methode der reduzierten Spannungen, [1], Kap. 10Berechnungen mit der Finite-Element-Methode (FEM), [1], Anhang C
U desky s plnou torzní tuhostí se značná část zatížení přenáší krouticími momenty. Kann die günstige Wirkung dieser zusätzlichen Steifigkeit nicht in Rechnung gestellt werden - zum Beispiel infolge der Stoßfuge einer Fertigteilplatte im Drillbereich -, muss die Drillsteifigkeit abgemindert werden.
Moderní budovy jsou navrženy s prostory přizpůsobenými osobním touhám a snům, které vyjadřují individuální životní styl. Tyto požadavky často zahrnují stropy - ať už v domech, kancelářských budovách nebo veřejných budovách - které mají obrovské rozpětí a žádnou podporu, což umožňuje optimální využití prostoru pod nimi. To ovšem vyžaduje velmi vysokou stabilitu z hlediska únosnosti a použitelnosti. Zvětšením průřezů nosníků nebo desek lze zvýšit stabilitu, ale vzhledem k dodatečné spotřebě materiálu se snižuje hospodárnost. Běžným řešením pro tato velká rozpětí je použití dřevěných nebo ocelových průvlaků.