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.
V tomto příspěvku představíme základy používání addonu Vázané kroucení (7 stupňů volnosti). Tento addon je plně integrován do hlavního programu a umožňuje při výpočtu prutových prvků zohlednit deplanaci průřezu. V kombinaci s addony Stabilita konstrukce a Posouzení ocelových konstrukcí lze provést posouzení na klopení s vnitřními silami analýzou druhého řádu při zohlednění imperfekcí.
RFEM nové generace je intuitivní, výkonný a snadno ovladatelný 3D MKP program, který splňuje všechny aktuální požadavky na modelování, výpočet a statické posouzení. Díky moderní koncepci návrhu a novým funkcím je program ještě inovativnější a uživatelsky přívětivější. Hlavní rozdíly mezi programem RFEM 6 a jeho předchozí verzí RFEM 5 jsou následující.
Pro vzpínadlovou příhradovou konstrukci by měly být tlačené prvky modelovány kolmo k šikmému nosníku. Definovány jsou délka prutu a průsečík hlavního nosníku a vzpínadla.
Obecné tenkostěnné průřezy mají často nesymetrickou geometrii. Die Hauptachsen solcher Profile liegen dann nicht parallel zu den horizontal und vertikal ausgerichteten Achsen Y und Z. Bei der Ermittlung der Querschnittswerte wird neben den hauptachsenbezogenen Trägheitsmomenten der Winkel α zwischen der Schwerpunktachse y und der Hauptachse u bestimmt.
V záložce "Tabulky výsledků" v dialogu vyvolaném z hlavní nabídky "Výpočet" → "Vybrat pro výpočet..." lze zadat, které tabulky jsou po výpočtu k dispozici.
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 programech RFEM 5 a RSTAB 8 jsou k dispozici podrobné informace o aktuálně používané licenci a nainstalovaném ovladači hardwarového klíče. V případě problémů s licencí můžete vytvořený textový soubor poslat technikům na Dlubal podporu k rychlé a efektivní analýze. Soubor vytvoříte přes hlavní nabídku „Nápověda“ -> „Autorizace“ -> „Diagnostika...“.
RFEM 5 nabízí možnost zadat oblast průměrování z hlavní nabídky „Výsledky“ → „Nová oblast průměrování“. Můžeme si přitom vybrat mezi tvarem obdélníkovým, kruhovým nebo eliptickým. S touto možností můžeme například „rozetřít“ singularity od bodového zatížení v dané oblasti průměrování.
Při používání přídavného modulu RF‑GLASS máme možnost definovat v hlavním programu pouze geometrii a zatěžovací situaci dílů k posouzení. Die zugehörigen Lagerbedingungen und alle weiteren bemessungsrelevanten Definitionen, wie zum Beispiel Scheibenaufbau und Lagerbedingungen, können weiter im Modul angegeben werden.
Chceme‑li určit vzdálenost mezi dvěma uzly nebo úhel mezi dvěma objekty bez použití funkce kótování, můžeme také jednoduše použít možnost „Měření“ v hlavní nabídce „Nástroje“. Lze si přitom vybrat mezi různými měřicími funkcemi.
V okně „Materiálový model ‑ Izotropní nelineární elastický 2D/3D“ můžeme zvolit podmínky plasticity podle von Misesovy, Drucker‑Pragerovy a Mohr‑Coulombovy hypotézy přetvoření. Pomocí nich můžeme popsat elasto‑plastické chování materiálu. Funkce plasticity závisí na hlavních napětích nebo neměnnosti tenzoru napětí. Kritéria se vztahují na 2D a 3D materiálové modely.
Pomocí přídavného modulu RF-STABILITY, případně RSBUCK hlavního programu RFEM nebo RSTAB lze provést analýzu vlastních čísel pro prutové konstrukce a stanovit součinitele vzpěrné délky. Součinitele vzpěrné délky lze následně použít pro posouzení stability.
V našem příspěvku posoudíme kyvnou stojku v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 podle EN 1993-1-1. Stojka je ve svém středu namáhána osovou silou a na její hlavní osu působí liniové zatížení.
V našem odborném příspěvku posoudíme kyvnou stojku v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 podle EN 1993-1-1. Stojka je ve svém středu namáhána osovou silou a na její hlavní osu působí liniové zatížení. V hlavě i patě sloupu se bude uvažovat vidlicové uložení. Mezi podporami není sloup zajištěn proti otáčení. Sloup má průřez HEB 360 z oceli S235.
Informační modelování budov (BIM) udává krok v oblasti navrhování konstrukcí. Zatímco někteří při projektování používají již jen metodiku BIM, jiní se tímto tématem zaobírají poprvé. Další mají při každodenní práci stěží čas zavádět nové postupy. Ve statice, jak se zdá, zní hlavní otázka: Jaké výhody BIM přináší statikům?
Tento příklad je popsán v odborné literatuře [1] jako příklad 9.5 a v publikaci [2] jako příklad 8.5. U posuzovaného hlavního nosníku plošiny je nutné posoudit klopení. Jedná se o symetrický konstrukční prvek. Posouzení stability tedy může proběhnout podle článku 6.3.2 EN 1993-1-1. Vzhledem k jednoosému ohybu by se posouzení mohlo provést také obecnou metodou podle článku 6.3.4. Stanovení součinitele kritického zatížení na idealizovaném modelu prutu se má ovšem navíc v rámci výše zmíněných metod ověřit pomocí MKP modelu.
Tento příklad je popsán v odborné literatuře [1] jako příklad 9.5 a v publikaci [2] jako příklad 8.5. U posuzovaného hlavního nosníku plošiny je nutné posoudit klopení. Jedná se o symetrický konstrukční prvek. Posouzení stability tedy může proběhnout podle článku 6.3.3 ČSN EN 1993-1-1. Vzhledem k jednoosému ohybu by se posouzení mohlo provést také obecnou metodou podle článku 6.3.4. Stanovení Mcr na idealizovaném modelu prutu se má ovšem v rámci výše zmíněných metod ověřit pomocí MKP modelu.
Modul RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber umožňuje posoudit připojení vedlejších nosníků na hlavní nosníky. Výpočet sil ve vrutech si vysvětlíme na příkladu nosníku připojeného na torzně tuhý hlavní nosník.
V našem předchozím příspěvku se zabýváme materiálovým modelem Izotropní nelineární elastický. Existuje ovšem mnoho materiálů, které nevykazují čistě symetrické nelineární chování. Také pravidla, která pro tečení formulovali von Mises, Drucker-Prager a Mohr-Coulomb a o kterých se v předchozím příspěvku zmiňujeme, se v tomto směru omezují na plochu plasticity v prostoru hlavních napětí.
V prostorových konstrukcích hraje poloha prutu důležitou roli při výpočtu vnitřních sil. Orientaci os prutu lze zaprvé stanovit globálním úhlem natočení průřezu, zadruhé pak specifickým úhlem natočení prutu. Ze součtu obou uvedených úhlů se určí poloha hlavních os prutu ve 3D modelu.
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.
Po kliknutí na tlačítko [Detaily] lze v modulu RF-GLASS vybrat výsledky, které si přejeme zobrazit. Pro lepší přehled při vyhodnocování výsledků lze jednotlivá znázornění napětí - hlavních napětí, napětí podle os, smykových napětí - a také různé tabulky výsledků samostatně aktivovat nebo případně deaktivovat. Každý uživatel si tak může zobrazit pouze požadované výsledky.
Stejně jako pro hlavní program RFEM máme i pro přídavný modul RF‑PIPING k dispozici automatické skládání zatěžovacích stavů do kombinací. Tato funkce je standardně aktivována a vytváří pro potrubí kombinace zatížení i kombinace výsledků, které jsou zapotřebí pro posouzení. Pro vytvoření správných kombinací je třeba zatěžovací stavy přiřadit k příslušným kategoriím účinků. Speciálně pro potrubní systémy byly do programu zavedeny nové kategorie. Při generování kombinací jsou tlakové a teplotní podmínky vytvářeny spojením prvního (druhého, třetího atd.) zatěžovacího stavu kategorie „Tlak” s prvním (druhým, třetím atd.) zatěžovacím stavem kategorie „Teplota”. Výchozí nastavení je možné zkontrolovat a případně změnit v dialogu „Seskupení teplotních ZS a ZS od vnitřního přetlaku pro provozní kombinace”, který lze vyvolat v záložce „Kombinace zatížení pro potrubí“ v dialogu „Upravit zatěžovací stavy a kombinace”. Zmíněný dialog se automaticky nabízí ke kontrole při každé změně týkající se zatěžovacích stavů typu „Tlak” nebo „Teplota”.
Kromě možností v navigátoru projektu Zobrazit lze v hlavní nabídce a v panelu nástrojů pomocí místní nabídky upravovat viditelnost konstrukcí (prutů, ploch atd.) a pomocných objektů (kóty, komentáře, vodicí linie atd.)..
Stabilitu zde uvažovaného ocelového rámu lze posoudit v přídavném modulu RF-/STEEL EC3 obecnou metodou podle EN 1993-1-1, čl. 6.3.4. V prvním ze tří příspěvků předvedeme výpočet násobitele návrhových zatížení, který je pro posouzení nezbytný. Tímto násobitelem se stanoví pružná kritická síla s deformacemi z roviny hlavní nosné konstrukce.
Z konstrukčních důvodů jsou smykové přípoje obvykle tvořeny deskami nebo úhelníky. Hlavní a vedlejší nosníky umístěné na horním okraji vyžadují zářezy nebo dlouhé desky. Kloubové spoje s čelní deskou jsou často přivařeny ke stojině.
Přídavný modul RF-FORM-FINDING se aktivuje v záložce "Možnosti" v základních údajích modelu. Po aktivaci této volby se v hlavním programu objeví další nabídka pro membránové a lanové prvky pro popis stavu předpětí a vytvoří se zatěžovací stav pro RF-FORM-FINDING.
U opakujících se prvků, jako jsou určité konstrukční prvky nebo normované části, lze použít parametrizaci základního modelu. Neboť v programu nejsou hlavními prvky dílce, ale jejich uzly, musíme parametrizovat tyto uzly. Například prut není definován svojí délkou, ale svým počátečním a koncovým uzlem. Díky tomuto způsobu modelování lze snadno vytvořit komplexní vzorce přímo pro trojrozměrné konstrukce.