Kanadská Národní stavební norma (NBC) 2020, čl. 4.1.8.7 stanovuje jasný postup pro metody analýzy zemětřesení. Pokročilejší metoda, dynamická analýza podle čl. 4.1.8.12, by měla být použita pro všechny typy konstrukcí s výjimkou těch, které splňují kritéria stanovená v 4.1.8.7. Více zjednodušující postup, metodu náhradních statických sil (ESFP) v článku 4.1.8.11, lze použít pro všechny ostatní konstrukce.
Pro posouzení stability prutů metodou náhradního prutu je nutné zadat vzpěrné délky nebo délky pro klopení pro stanovení kritického zatížení pro ztrátu stability. V tomto článku představujeme unikátní funkci programu RFEM 6, pomocí které lze přiřadit uzlovým podporám excentricitu a ovlivnit tak výpočet kritického ohybového momentu zohledněného při posouzení stability.
Vlastnosti spojení mezi železobetonovou deskou a zděnou stěnou lze správně zohlednit při modelování v programu RFEM 6 pomocí speciálního liniového kloubu. V tomto příspěvku ukážeme na praktickém příkladu, jak zadat tento typ kloubu.
Při stabilitní analýze pro posouzení metodou náhradního prutu podle EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 a dalších mezinárodních norem je třeba zohlednit návrhovou délku (tedy vzpěrnou délku prutů). V programu RFEM 6 lze vzpěrnou délku stanovit ručně přiřazením uzlových podpor a součinitelů vzpěrné délky nebo ji lze také převzít z posouzení stability. Obě možnosti předvedeme v našem příspěvku na výpočtu vzpěrné délky rámové stojky z obrázku 1.
Nová generace programů RFEM nabízí možnost provést posouzení stability sedlových prutů metodou náhradního prutu. Posouzení touto metodou lze provést, pokud jsou u nosníků s proměnným průřezem dodrženy požadavky normy DIN 1052, oddíl E8.4.2. V odborné literatuře je tato metoda převzata také pro Eurokód 5. V tomto příspěvku si ukážeme, jak použít metodu náhradního prutu u sedlového střešního nosníku.
V přídavném modulu RF‑/STEEL EC3 se stabilitní analýza sad prutů provádí standardně obecnou metodou (EN 1993‑1‑1, čl. 6.3.4). Přitom je třeba správně stanovit podporové podmínky pro náhradní konstrukci se čtyřmi stupni volnosti. V dnes běžně používaných 3D modelech můžete rychle ztratit přehled o poloze sad prutů v konstrukci.
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.
Pro posouzení stability prutů a sad prutů s jednotným průřezem lze použít metodu náhradního prutu podle EN 1993-1-1, 6.3.1 až 6.3.3. Jakmile se však jedná o průřez s náběhem, nelze již tuto metodu použít nebo pouze v omezené míře. Přídavný modul RF-/STEEL EC3 dokáže tyto případy automaticky detekovat a přepnout na obecnou metodu.
RF-/DYNAM Pro Equivalent Loads umožňuje stanovit náhradní seizmická zatížení metodou multimodálního spektra odezvy. V uvedeném příkladu byl proveden výpočet pro oscilátor s více hmotami.
Kanadská Národní stavební norma (NBC) 2015, čl. 4.1.8.7 stanovuje jasný postup pro metody analýzy zemětřesení. Pokročilejší metoda, dynamická analýza podle čl. 4.1.8.12, by měla být použita pro všechny typy konstrukcí s výjimkou těch, které splňují kritéria stanovená v 4.1.8.7. Více zjednodušující postup, metodu náhradních statických sil (ESFP) v článku 4.1.8.11, lze použít pro všechny ostatní konstrukce.
Pokud je žebro součástí nelineárního posouzení nebo pokud vykazuje tuhé spojení s navazujícími stěnami, je třeba místo prutu použít pro modelování plochu. Aby bylo nicméně možné žebro stále posuzovat jako prut, potřebujeme výsledkový prut se správnou excentricitou, který vnitřní síly na ploše převádí na vnitřní síly prutu.
V modulu RF-/DYNAM PRO - Equivalent Loads lze vypočítat ekvivalentní seizmická zatížení podle různých norem. Výpočet náhradních zatížení pro každé vlastní číslo ještě přímo neumožňuje stanovit vodorovný smyk u každého podlaží pro následnou analýzu. V níže uvedeném příkladu si popíšeme, jak lze rychle a efektivně spočítat vodorovné příčné smykové síly.
Účinné posouzení předpjatých konstrukčních prvků vyžaduje další kroky, které přesahují standardní posouzení železobetonových konstrukcí počínaje modelováním předpínacích prvků přes výpočet náhradních zatížení až po posouzení únosnosti průřezu. Software pro návrh předpjatého betonu by proto měl mít jasnou strukturu a snadnou navigaci. RFEM se svými přídavnými moduly RF-TENDON a RF-TENDON Design tyto požadavky splňuje a umožňuje uživatelům kompletně navrhnout předpjaté nosníky, rámy, desky, budovy i mosty podle EN 1992-1-1 a různých národních příloh a také podle SIA 262.
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.
V tomto příspěvku předvedeme posouzení metodou náhradního prutu podle [1], kap. 6.3.2 na příkladu stěny z křížem lepeného dřeva z článku 1, které hrozí při vzpěru vybočení. Posouzení na vzpěr přitom provedeme jako posouzení napětí v tlaku s redukovanou pevností v tlaku. Pro toto posouzení vypočítáme součinitel vzpěrnosti kc, který závisí především na štíhlosti konstrukčního prvku a způsobu uložení.
Pushover analýza neboli metoda postupného přitěžování je nelineární statický výpočet, který se používá pro seizmickou analýzu konstrukcí. Uvažovaný průběh zatížení se přebírá z dynamického výpočtu náhradních zatížení. Tato zatížení se pak postupně zvyšují, dokud nedojde k selhání konstrukce. Nelineární chování budov se obvykle modeluje pomocí plastických kloubů.
Soll der Stabilitätsnachweis von Stäben nach dem Ersatzstabverfahren unter Berücksichtigung der Schnittgrößen nach Theorie I. Ordnung geführt werden, ist die Bestimmung der maßgebenden Ersatzstablänge von großer Bedeutung.
V přídavném modulu DYNAM Pro pro RSTAB lze nyní při výpočtu vlastních čísel zanedbat hmoty, které mohou mít negativní vliv na součinitel náhradních hmot. Dazu können unter [Details] die Massen deaktiviert werden. Hierzu zählen in erster Linie Massepunkte, die sich im Auflager der Strukturen befinden.
Posouzení stability ocelového rámu, který jsme popsali v předchozím příspěvku, lze provést i v modulu RF-/FE-LTB metodou náhradní imperfekce. V následujícím příspěvku pouze vypočítáme, respektive předvedeme výpočet součinitele kritického zatížení.
Pro správné zobrazení tuhosti celé konstrukce lze zohlednit smykové spřažení mezi stropem a průvlakem pomocí liniového uvolnění. Tímto způsobem lze definovat konstantu tuhosti a vyhnout se tak náhradnímu systému pomocí vazebních prutů. Konstanta tuhosti vyplývá z modulu posouvání spojovacího prostředku, který lze stanovit například podle EN 1995-1-1 nebo ANSI/AWC NDS.
Při zohlednění náhodného kroucení v modulu RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads exportuje modul pro každé vlastní číslo dva zatěžovací stavy: jeden s kladným torzním momentem a druhý se záporným torzním momentem. Samotná vygenerovaná náhradní zatížení se v těchto dvou zatěžovacích stavech neliší.
Nejnovější verze přídavného modulu RF-/DYNAM Pro umožňuje vyloučit vlastní tvary z posouzení seizmicity. Dazu gibt es in den meisten Normen Vorschriften, um zu kleine effektive Modalmassenfaktoren auszuschließen. Unter dem Reiter "Eigenformen" besteht daher die Möglichkeit, den Faktor anzugeben und die Eigenformen damit automatisch nicht zu berücksichtigen.
Náhradní zatížení stanovená v modulu RF-TENDON z předpětí se v programu RFEM přenášejí jako zatížení na pruty nebo jako zatížení na linii. Zatížení na prut se používá pro typy prutů s vlastní tuhostí; liniové zatížení se používá pro typy prutů bez vlastní tuhosti. Abychom pochopili, jaké hodnoty jednotlivých zatížení se mají přenášet z modulu RF-TENDON do programu RFEM, je třeba nastavit zobrazení:~ Vztah zatížení ke globálnímu souřadnému systému (GCS)~ Zobrazení zatížení: "Bod"
Při definici skutečných podporových podmínek je vždy potřeba kombinovat lineární a nelineární podporové podmínky. Tímto způsobem může nosník opřený o stěnu přenášet tlakové síly na stěnu a liniová podpora (stěna) nepřenáší vztlakové síly. Tyto síly by měly přenášené šrouby, které budou modelované například jako lineární uzlová podpora.