Klopení (LTB) je jev, ke kterému dochází, pokud je nosník nebo prut namáhán ohybem a tlačená pásnice není dostatečně bočně podepřena. To vede ke kombinaci bočního posunu a kroucení. Jedná se o kritický faktor při posouzení konstrukčních prvků, zejména u štíhlých nosníků a nosníků.
Posouzení na únavu podle EN 1992-1-1 je třeba provést u konstrukčních prvků, které jsou vystaveny velkým rozkmitům rozpětí napětí a/nebo mnoha změnám zatížení. Posouzení pro beton a výztuž se provádějí odděleně. K dispozici jsou dvě možné metody posouzení.
Pro zatížení větrem na konstrukce typu budov podle ASCE 7 lze najít řadu zdrojů, které doplňují konstrukční normy a pomáhají projektantům s analýzou účinků tohoto bočního zatížení. Mnohem obtížnější je ovšem najít podobné zdroje pro zatížení větrem na zvláštních konstrukcích jiných typů než jsou stavby. V tomto článku se budeme zabývat kroky pro výpočet a aplikaci zatížení větrem podle ASCE 7-22 na kruhovou železobetonovou nádrž s kupolovitou střechou.
Soulad se stavebními normami, jako je Eurokód, je nezbytný pro zajištění bezpečnosti, strukturální integrity a udržitelnosti budov a konstrukcí. V tomto procesu hraje důležitou roli numerická simulace proudění (CFD), která simuluje chování tekutin, optimalizuje návrhy a pomáhá architektům a inženýrům splnit požadavky Eurokódu na analýzu zatížení větrem, přirozené větrání, požární bezpečnost a energetickou účinnost. Začleněním CFD do procesu navrhování mohou odborníci vytvářet bezpečnější, efektivnější budovy, které splňují nejvyšší konstrukční evropské normy.
Pokud je třeba pro stanovení například vnitřních sil použít čistě plošný model, ovšem posouzení konstrukčního prvku by mělo přesto proběhnout na prutovém modelu, pak lze použít výsledkový prut.
V addonu Posouzení ocelových konstrukcí posuzujete ocelové konstrukční prvky pro případ požáru jednoduchými metodami posouzení podle Eurokódu 3. Teplotu konstrukčního prvku v době posouzení lze stanovit automaticky podle teplotních křivek uvedených v normě. Kromě zohlednění protipožárního opláštění můžete zohlednit také příznivé vlastnosti žárového zinkování.
Stejně jako u předchozích generací programů Dlubal je i pro RFEM 6 a RSTAB 9 k dispozici integrované rozhraní s programem Autodesk Revit. V tomto článku uvedeme několik obecných informací o rozhraních a o konstrukčních objektech a parametrech relevantních pro programy Dlubal v programu Revit.
Addon „Modální analýza“ v programu RFEM 6 umožňuje provádět modální analýzu konstrukčních systémů, a stanovit tak hodnoty vlastního kmitání, jako jsou vlastní frekvence, vlastní tvary, modální hmoty a součinitele účinných modálních hmot. Tyto výsledky lze použít pro posouzení kmitání i pro další dynamickou analýzu (například zatížení spektrem odezvy).
Addon Analýza fází výstavby (CSA) umožňuje posuzovat konstrukce z prutů, ploch i těles v programu RFEM 6 s ohledem na konkrétní fáze výstavby související s procesem výstavby. To je důležité, protože budovy se nestaví najednou, ale postupným kombinováním jednotlivých konstrukčních částí. Jednotlivé kroky, ve kterých se do budovy přidávají konstrukční prvky a zatížení, se nazývají fáze výstavby, zatímco samotný proces se nazývá stavební proces.
Konečný stav konstrukce je tak k dispozici po dokončení stavebního procesu; tedy po všech fázích výstavby. U některých konstrukcí může být vliv stavebního procesu (tedy všech jednotlivých fází výstavby) významný a je třeba ho zohlednit, aby se předešlo chybám ve výpočtu. Obecný popis addonu CSA byl poskytnut v odborném článku „Zohlednění fází výstavby v programu RFEM 6“.
Konstrukce lze v programu RFEM 6 uložit jako bloky a znovu použít v jiných RFEM souborech. Výhodou dynamických bloků ve srovnání s nedynamickými je, že umožňují interaktivní změny konstrukčních parametrů úpravou vstupních proměnných. Například lze přidat konstrukční prvky tak, že se jako vstupní proměnná změní pouze počet polí. V tomto příspěvku ukážeme výše uvedenou možnost pro dynamické bloky vytvářené skriptováním.
Nosník (trám) je podle EN 1992-1-1 [1] prut, jehož rozpětí není menší než trojnásobek celkové výšky průřezu. Jinak by měl být konstrukční prvek považován za stěnový nosník. Chování stěnových nosníků (tj. nosníků s rozpětím menším než je trojnásobek výšky průřezu) se liší od chování běžných nosníků (trámů, tj. nosníků s rozpětím, které je třikrát větší než výška průřezu).
Posouzení stěnových nosníků je ovšem často nutné při analýze konstrukčních prvků železobetonových konstrukcí, protože se používají pro nadokenní a dveřní překlady, průvlaky, spoje mezi deskami v různých úrovních a rámové systémy.
Imperfekce ve stavebnictví popisují výrobní odchylky konstrukčního prvku od jeho ideálního tvaru. Často se používají při výpočtu pro stanovení rovnováhy sil na konstrukčních prvcích v deformovaném systému.
Ocel má z hlediska požární odolnosti špatné tepelné vlastnosti. Tepelná roztažnost při zvyšující se teplotě je ve srovnání s jinými stavebními materiály velmi vysoká a může vést k účinkům, které se při posouzení za normální teploty nevyskytovaly v důsledku vynuceného přetvoření v konstrukčním prvku.Se zvyšující se teplotou roste poddajnost oceli, zatímco její pevnost klesá. Protože ocel ztrácí při teplotě 600 °C 50% své pevnosti, je důležité konstrukční prvky před účinky požáru chránit. U chráněných ocelových konstrukčních prvků lze prodloužit dobu požární odolnosti díky lepšímu chování při zahřívání.
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.
Výpočet složitých konstrukcí metodou konečných prvků se obecně provádí pro celý model. Nicméně stavba takovýchto konstrukcí je proces, který probíhá ve více fázích a konečného stavu budovy je dosaženo přidáváním jednotlivých konstrukčních částí. Abychom se vyhnuli chybám při výpočtu celkových modelů, je třeba zohlednit vliv stavebního procesu. V programu RFEM 6 je to možné pomocí addonu Analýza fází výstavby (CSA).
Konstrukce jsou ve skutečnosti trojrozměrné; někdy je však lze zjednodušit a analyzovat jako 2D nebo 1D modely. Typ modelu má rozhodující vliv na namáhání konstrukčních prvků a měl by být definován před modelováním a výpočtem.
Přídavné moduly pro posouzení prutových konstrukčních prvků podle národních, evropských a mezinárodních norem zobrazují výsledky posouzení kromě numerického výstupu v tabulkách i graficky jako diagram na prutech.
V programech RFEM a RSTAB vám poskytuje parametrizace mnoho možností, zejména pak pro opakující se konstrukční prvky. S nástrojem parametrizace lze přistupovat k interním hodnotám modelu jako jsou například průřezové charakteristiky. Následující příklad znázorňuje, jak toho lze dosáhnout.
Posouzení železobetonu v požární situaci se provádí zjednodušenou metodou podle EN 1992-1-2, čl. 4.2. Používá se „zónová metoda“ popsaná v příloze B.2: Průřez je rozdělen do několika paralelních oblastí stejné tloušťky a stanovuje se jejich pevnost v tlaku v závislosti na teplotě. Sníženou únosnost při účincích požáru tak představuje redukovaný průřez konstrukčních prvků se sníženou pevností.
Při použití pomalu tuhnoucího betonu (obvykle u konstrukčních prvků s velkou tloušťkou) může být vypočítaná minimální výztuž pro vynucené přetvoření redukována součinitelem 0,85 podle EN 1992-1-1, 7.3.2. Podmínkou však je, aby charakteristická hodnota pro vývoj pevnosti r = fcm2/fcm28 nebyla větší než 0,3. Kromě toho musí být v projektové dokumentaci výslovně definovány obecné podmínky pro použití této redukce výztuže.
V tomto příspěvku se zabýváme stanovením výztuže u nosníku namáhaného v prostém tahu podle EN 1992-1-1. Cílem je posoudit namáhání prutového prvku v tahu (bez vynucených deformací) a stanovit betonářskou výztuž podle konstrukčních pravidel a ustanovení normy pomocí programu RFEM pro statické výpočty.
Přídavné moduly RF-/JOINTS jsou vybaveny grafickým oknem, které zobrazuje všechny konstrukční prvky přípoje. V této grafice můžeme použít myš jako v programech RFEM a RSTAB pro přiblížení, posun nebo otáčení zobrazení.
V programech RFEM 5 a RSTAB 8 je užitečné parametrizovat často se vyskytující konstrukční prvky s proměnnými rozměry. Parametrizaci je možné vytvořit v Katalogu bloků a importovat do nového nebo již existujícího souboru.
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.
Chcete‑li vytvořit přesvědčivý dojem při své prezentaci konstrukčního modelu, programy RFEM 5 a RSTAB 8 Vám nabízejí možnost vložit do modelu vizuální objekty. Tyto objekty umožní jak laikům tak i inženýrům lépe pochopit a představit si rozměry konstrukce.
Ve světě stavebního inženýrství má slovo imperfekce specifický význam. Imperfekce obecně popisují nedokonalost konstrukce nebo výrobní odchylku konstrukčního prvku od ideálního tvaru.
Někdy je třeba již existující konstrukci vyztužit, například když se přidává nové patro nebo pokud se u stávajícího prutu ukáže, že byl poddimenzován kvůli těžko predikovatelnému zatížení. V mnoha případech nemusí být konstrukční prvek snadno vyměnitelný a pro splnění nového požadavku na zatížení je použito vyztužení.
Z konstrukčních důvodů může být nezbytné umístit patní desku na základy excentricky. Parametry pro excentrické uložení patní desky na základ lze zadat ve vstupním dialogu 1.4 přídavného modulu RF‑/JOINTS Steel ‑ Column Base.