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.
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.
V tomto článku si ukážeme, jak je addon „Časově závislá analýza“ integrován do programů RFEM 6 a RSTAB 9. Článek popisuje, jak zadat vstupní údaje, jako jsou časově závislé charakteristiky materiálu, jak vybrat typ analýzy a jak zadat časy zatížení.
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.
S nelineárním elastickým materiálovým modelem v programu RFEM 5 můžeme vypočítat a provést analýzu napětí ploch a těles s nelineárními vlastnostmi materiálu.
Program RFEM již nějakou dobu umožňuje ortotropní plastickou analýzu na základě kritéria plasticity Tsai‑Wu. Modulem zpevnění Ep,x nebo Ep,y lze zohlednit zpevnění materiálu při iteračním výpočtu.
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.
Napětí v průřezu prutu se počítají v takzvaných napěťových bodech. Tyto body se stanoví na takových místech v průřezu, kde může napětí v materiálu vykazovat extrémní hodnoty s ohledem na druhy zatížení.
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.
Vzhledem ke specifickým vlastnostem materiálu, jakým je sklo, je třeba při modelování v programu MKP věnovat zvláštní pozornost detailům. Sklo má velmi vysokou pevnost v tlaku, a proto lze pozorovat určitou tendenci posuzovat ho pouze na tahová napětí. Zvláštní nevýhodou tohoto materiálu je jeho křehkost. Proto by se neměly opomíjet případné špičky napětí ve výpočtu.
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.
Výkazy materiálu podávají přehled o tom, jaký počet jakých dílů je zapotřebí pro vytvoření konstrukce. Na jejich základě se tak stanoví a obstarává potřebný materiál. Výkazy materiálu lze vyhotovit například v návrhových modulech RF-/STEEL EC3, RF-/TIMBER Pro a dalších. Výkaz materiálu přesně na míru potřebám uživatele lze navíc vytvořit pomocí rozhraní RF-COM/RS-COM.
Přídavný modul RF-/STEEL EC3 umožňuje používat v programu RFEM, případně v programu RSTAB nominální křivky časové závislosti teploty. V programu jsou k dispozici normové teplotní křivky (NTK), křivky vnějšího požáru a uhlovodíkové křivky. Z těchto teplotních křivek může přídavný modul vypočítat teplotu v ocelovém průřezu a na základě spočítaných hodnot následně provést posouzení na účinky požáru. V našem příspěvku se budeme zabývat tepelnou odezvou oceli, neboť přímo ovlivňuje výpočet teplot konstrukčního prvku v přídavném modulu RF-/STEEL EC3.
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.
V kategorii H - střechy je třeba uvažovat užitná zatížení. Üblicherweise sind dies Mannlasten zur Montage und Wartung. Da bei Schnee üblicherweise keine Wartung stattfindet, müssen Schnee und Nutzlasten in der Kategorie H nicht gemeinsam angesetzt werden. Dies kann in den Optionen der automatischen Kombinatorik berücksichtigt werden.
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”.
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.
Nová funkce umožňuje při posouzení tabulí izolačního skla přiřadit zatěžovacím stavům klimatická zatížení. Die Klimalasten teilen sich hierbei in drei verschiedene Kategorien auf: die Temperaturdifferenz, die atmosphärische Druckdifferenz sowie die Höhendifferenz.
V přídavném modulu RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber je možné vybrat kruhový typ spoje pro kategorie kolíkových, šroubových, hřebíkových a šroubových spojů. Bei dieser Anschlussform wird ein Mindestradius entsprechend der Empfehlungen des STEP-1-Berichts des Informationsdienstes Holz umgesetzt.
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.
V modulu RF‑LAMINATE je možná vlastní definice materiálu. Lze tak kombinovat libovolné skladby různých materiálů. Je také možná kombinace betonu a dřeva. Při definici se ale musí dát pozor, aby bylo zajištěno tuhé spřažení. Im RF-LAMINATE kann mit vollem Schubverbund oder ohne Schubverbund gerechnet werden.
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.