Optimální úloha pro posouzení na protlačení podle ACI 318-19 [1] nebo CSA A23.3:19 [2] je takový případ, kdy je deska vystavena zatížení nebo reakci vysoce koncentrovanými do jednoho bodu. V programu RFEM 6 se uzel, v němž dochází k protlačení, označuje jako uzel protlačení. Tyto vysoké koncentrace sil mohou být způsobeny sloupem, osamělou silou nebo uzlovou podporou. Spojovací stěny mohou také vést k osamělým zatížením na koncích a v rozích těchto stěn a na koncích liniových zatížení a podpor.
V souladu s čl. 6.6.3.1.1 a čl. 10.14.1.2 normy ACI 318-19 a CSA A23.3-19 zohledňují redukci tuhosti betonových prutů a ploch pro různé typy prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
Tento článek popisuje, jak v programu RFEM 6 namodelovat stropní desku obytného domu a posoudit ji podle Eurokódu 2. Deska má tloušťku 24 cm a je podepřena sloupy o rozměrech 45/45/300 cm ve vzdálenosti 6,75 m ve směrech X a Y (obrázek 1). Sloupy jsou modelovány jako pružné uzlové podpory definované tuhostí na základě okrajových podmínek (obrázek 2). Jako materiály použijeme pro návrh beton C35/45 a betonářskou ocel B 500 S (A).
RFEM 6 má k dispozici addon Form-finding pro nalezení rovnovážných tvarů tahem zatížených plošných modelů a osově zatížených prutů. Tento addon aktivujte v Základních údajích modelu a použijte k nalezení geometrického tvaru, ve kterém je předpětí lehkých konstrukcí v rovnováze s existujícími okrajovými podmínkami.
Okrajové podmínky prutu mají rozhodující vliv na pružný kritický moment při klopení Mcr. Program používá pro výpočet rovinný model se čtyřmi stupni volnosti. Příslušné součinitele kz a kw lze pro normované průřezy jednotlivě stanovit. Tak lze popsat stupně volnosti, které jsou k dispozici na obou koncích prutu na základě podporových podmínek.
Pokud se má definovat na kuželové podlahové desce částečné vztlakové zatížení, nabízí se v programu RFEM "volné kruhové zatížení". To může být definováno lineárně proměnné. Poloha středu C a vzdálenost vnějšího okraje R se pohodlně zadává pomocí výběru v pracovní ploše.
Při výpočtu základů podle EC 7 nebo EC 2 se v jednom objektu obvykle používají různé typy nebo velikosti základů. Okrajové podmínky jako parametry půdy, materiály základů, krytí betonem a kombinace zatížení, které je nutno posoudit, však zpravidla zůstávají pro všechny základy stejné.
V MKP programech není možné používat přímo DXF hladiny půdorysů, protože výkresy obsahují pouze obrysy všech prvků (stěny, stropy...). Program pro statické výpočty ale vyžaduje osy prvků systému.
S novým typem prutu „Výsledkový prut“ je nyní v programu RFEM 5 možné jednoduše stanovit výsledné součty zatížení jednotlivých poschodí. Nejprve namodelujeme prut ve vybraném nebo ve všech poschodích a při zadávání parametrů výsledkového prutu přidáme uvažované stěny do zahrnutých objektů. Program RFEM pak integruje plošné vnitřní síly k prutovým vnitřním silám.
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.
Kapalina s konstantní hustotou v homogenním gravitačním poli působí na stěny nádrže, ve které se nachází, hydrostatickým tlakem podle Pascalova zákona.
Při aktualizaci v rámci řady verzí (například RFEM 5.01.01 na 5.01.02) se staré programové soubory smažou a nahradí novými. Data z projektů zůstanou samozřejmě zachována. Při aktualizaci na následující řadu verzí (například RFEM 5.02.01) se nová verze nainstaluje paralelně. Programové soubory jsou umístěny v různých adresářích, takže předchozí verze je stále k dispozici.
Samotný beton se vyznačuje pevností v tlaku. K tlakové a především k tahové pevnosti betonu přispívá přidaná ocelová výztuž. Tato výztuž se zpravidla umisťuje v tažených oblastech nosníků nebo plošných prvků (železobetonové desky, stropy, stěny) pro přenos tahových sil vyvolaných vnějším namáháním.
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.
V přídavném modulu RF-PUNCH Pro lze provést posouzení na protlačení v rozích a na okrajích stěn. Při posouzení se přitom vychází z kritického zatížení pro protlačení, které se stanoví automaticky na základě vnitřních sil spočítaných v programu RFEM v připojené ploše. Vzhledem k tomu, že na vnitřní síly na plochách vypočítaných v programu RFEM mohou mít vliv místa singularity, může být negativně ovlivněno také stanovené zatížení pro protlačení v rohu nebo na okraji stěny. Cílem našeho příspěvku je ukázat možnosti optimalizace, kterými lze tento nepříznivý vliv minimalizovat.
Nosník spočívá na sloupu a končí na jeho vnějším okraji. Tuto situaci lze v architektonickém modelu snadno modelovat pomocí těles. Ve statickém prutovém modelu se používají zjednodušené liniové modely, v nichž se středové linie setkávají ve společném uzlu. V našem příspěvku si na třech jednoduchých modelech ukážeme, jaký vliv mají excentricity prutů na stanovení vnitřních sil.
Pokud načteme pomocí rozhraní COM výsledky na ploše, dostaneme jednorozměrné pole se všemi výsledky v uzlech sítě konečných prvků nebo bodech rastru. Chceme-li získat výsledky na okraji plochy nebo podél určité linie na ploše, je třeba je pro oblast linie vyfiltrovat. V našem příspěvku představíme funkci, kterou lze pro tento problém použít.
Průběhy sil, které se při vyhodnocování stanoví na liniových podporách, se někdy zdají být na první pohled nepravděpodobné. Zejména v případě proměnných zatížení v místech, kde byla definována také uzlová podpora, v dělicích a okrajových bodech podepřených linií lze ve výsledcích zaznamenat nečekané podporové reakce. Ani použití funkce pro lineární vyhlazení výsledků, kterou nabízí Navigátor projektu - Zobrazit, nezaručuje vždy očekávaný průběh výsledných hodnot.
V modulu RF-PUNCH Pro lze provést posouzení na protlačení v místech soustředěného zatížení (připojení sloupu, uzlová podpora a uzlové zatížení) i na okrajích a v rozích stěn.
Modelovat plošné konstrukční prvky, jako jsou stěny, lze obecně pouze v programu RFEM. Pokud v určitém případě potřebujeme zadat výztužný účinek stěny, můžeme provést simulaci také v programu RSTAB.
Podle čl. 6.6.3.1.1 normy ACI 318-14 a čl. respektive čl. 10.14.1.2 normy CSA A23.3-14 se v programu RFEM zohledňuje redukce tuhosti u různých typů betonových prutových i plošných prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.
Okrajové podmínky pro uložení desky lze v programech pro výpočty MKP zadávat rychle jako uzlové nebo liniové podepření. Pokud však již při modelování nevezmeme v úvahu poddajnost podepření, pak často nejpozději při analýze napětí, případně při výpočtu nutné výztuže bude potřeba důkladněji se podívat na zadání podpor.
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.
V zásadě lze konstrukční prvky z křížem lepeného dřeva posuzovat v přídavném modulu RF‑LAMINATE. Protože se jedná čistě o pružnou analýzu napětí, je třeba dodatečně uvážit vzpěr a klopení.
Při posouzení napětí u potrubních systémů využívají některé normy výpočtovou tloušťku stěny, kterou získáme odečtením korozního, abrazního či výrobního přídavku (ze závitů, drážek atd.) a absolutních hodnot záporné úchylky od nominální tloušťky stěny. Všechny potřebné hodnoty lze zadat v záložce „Parametry analýzy napětí” dialogu „Průřez potrubí”.