Ve výpočetní dynamice tekutin (CFD) lze složité plochy, které nejsou zcela celistvé, modelovat pomocí porézního nebo permeabilního média. V reálném světě to jsou například tkaninové větrolamy, drátěné sítě, děrované fasády a opláštění, žaluzie, svazky trubek (soubory horizontálních válců) a další.
Vzhledem k tomu, že realistické stanovení podmínek podloží výrazně ovlivňuje kvalitu statického výpočtu budov, nabízí program RFEM 6 addon Geotechnická analýza pro vytvoření tělesa podloží, které má být analyzováno.
Způsob, jak použít údaje získané z terénních zkoušek v addonu a jak použít charakteristiky ze zemních sond pro stanovení požadovaných půdních masivů byl popsán v článku databáze znalostí „Vytvoření tělesa podloží ze zemních sond v programu RFEM 6“. V tomto příspěvku budeme pokračovat popisem postupu výpočtu sedání a tlaků v základové spáře železobetonové budovy.
Kvalita statického výpočtu budov se výrazně zvyšuje, pokud jsou podmínky podloží zohledněny co nejrealističtěji. V programu RFEM 6 lze realisticky vytvořit těleso podloží pro analýzu pomocí addonu Geotechnická analýza. Tento addon lze aktivovat v Základních údajích modelu, jak je znázorněno na obrázku 1.
Pro realistické vytvoření plošného modelu s neúčinnými podporami nabízí program RFEM 5 u kontaktních těles v sekci „Kontakt rovnoběžně s plochami“ volbu „Neúčinnost, pokud kontakt není účinný kolmo k plochám“.
Při modelování prutových konstrukcí nabízejí programy RSTAB a RFEM různé možnosti pro nastavení přenosu vnitřních sil ve styčných bodech. Zaprvé lze zadáním typu prutu stanovit, zda mají na připojené pruty působit pouze síly nebo také momenty. Zadruhé lze z přenosu vyloučit určité vnitřní síly pomocí kloubů. Zvláštní případ představují nůžkové klouby, které umožňují realisticky modelovat například střešní konstrukce.
Konstrukce jsou ze své podstaty trojrozměrné. Nicméně vzhledem k tomu, že v minulosti nebylo možné provádět výpočty na trojrozměrných modelech, byly konstrukce zjednodušovány a rozdělovány na dílčí rovinné systémy. Se zvyšujícím se výkonem počítačů a příslušného softwaru dnes často můžeme od podobných zjednodušení upustit. Digitální trendy, jako například Building Information Modeling (BIM) nebo nové možnosti vytváření realistických vizualizovaných modelů, tento směr potvrzují. Přinášejí nám ovšem 3D modely opravdu výhodu, anebo pouze sledujeme současný trend? V našem článku uvádíme některé argumenty pro práci s 3D modely.
Konstrukce může vykazovat různé nelinearity. Aby bylo možné je realisticky zohlednit při dynamické analýze, vyvinuli jsme přídavný modul RF-DYNAM Pro - Nonlinear Time History. Postup v tomto modulu si ukážeme na názorném příkladu.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí různé možnosti, jak modelovat vrtané piloty. Na jedné straně lze vrtané piloty zadat jako podpory o jednom parametru, respektive kyvné stojky. Na druhé straně je lze také modelovat realisticky při zohlednění podloží a zadání pružného uložení prutu. Pro názornost uvedeme níže dva příklady. V našem příspěvku se naopak nebudeme zabývat takovými tématy, jako jsou únosnost špičky piloty, tření na plášti piloty nebo půdní vrstvy.
V programu RFEM lze generovat plochy z prutů (např. pro přesnou simulaci konečných prvků na prutu). Bestimmte Parameter wie eine automatische FE-Netzverdichtung oder starre Flächen können vor dem Zerlegen eingefügt werden.
V dialogu "Číslování stránek a listů" lze k číslování stránek a listů přidat předponu. Může to být zkratka, která specifikuje v kapitole všechna data modelu v číslování (například pomocí "MO").
Od verze programu x.06.1103 je možné v přídavném modulu RF-/FOUNDATION Pro zadat půdní profil. Für den Anwender bietet dies den Vorteil, dass über und unter der Fundamentsohle mehrere Bodenschichten mit verschiedenen Bodenparametern angesetzt werden können. Für die Eingabe der Bodenschichten steht eine Bibliothek mit verschiedenen Böden zur Verfügung, welche auch durch benutzerdefinierte Böden erweitert werden kann. Das vom Anwender definierte Bodenprofil wird in der interaktiven Infografik dargestellt. Jede Änderung, zum Beispiel an den Schichtdicken, wird unmittelbar grafisch dargestellt.
Při návrhu patek sloupů se k ukotvení často používají vysoce výkonné kotvy. Modelování si v našem příspěvku ukážeme na několika různých modelech, které také vyhodnotíme.
Přídavný modul RF-FORM-FINDING umožňuje v programu RFEM stanovit rovnovážné tvary membránových a lanových prvků. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
Pro superpozici nebo kombinaci zatížení odkazuje německá norma DIN 18008 na DIN 1055-100. Dies kommt auch für die einzelnen Parameter der Klimalasten zum Tragen. Hierbei dürfen die Temperaturänderung sowie die meteorologische Druckänderung als eine Einwirkung zusammengefasst und die Ortshöhenveränderung als ständige Einwirkung eingeordnet werden.
Kromě přímých nosníků je někdy nutné v programu RSTAB vypočítat nebo posoudit obloukové nebo kruhové nosníky. Dazu gibt es unter "Extras" -> "Modell generieren" das Werkzeug "Kreis". Mit dessen Hilfe ist es möglich, entweder Vollkreise oder Teilkreise zu erzeugen. Der wichtigste Parameter ist hier die Anzahl der neuen Knoten, denn darüber wird die Genauigkeit der Ergebnisse gesteuert.
Pro efektivnější práci lze objekty přesouvat a kopírovat přímo v pracovním okně. Pokud si uživatel tuto funkci nepřeje, lze ji jednoduše deaktivovat. Dazu klickt man im Ansichtsfenster auf die rechte Maustaste und findet den Eintrag "Drag & Drop ermöglichen" in der Liste.
Vstupní data a výsledky lze přehledně uspořádat v tiskovém protokolu. Die Inhalte werden dabei nach einer programminternen Festlegung aufgelistet. Entspricht die Reihenfolge der Inhalte nicht den eigenen Wünschen, können diese beliebig verschoben werden.
Pokud v programu nastavíme vytváření kombinací podle EN 1990 + EN 1991-2 a definujeme zatěžovací stav v kategorii účinku gr1a, gr2 nebo gr5, pak je třeba zatěžovací stav dodatečně specifikovat. Tato informace je nezbytná pro určení kombinačních pravidel při automatickém vytváření kombinací podle EN 1990 + EN 1991-2. V kategorii gr1a můžeme například zvolit dvojnápravu (LM1), RZ (LM1) nebo chodníky a cyklistické pruhy. Předem nastavena je přitom dvojnáprava (LM1). V kategorii gr2 můžeme upřesnit, zda se jedná o brzdné a rozjezdové síly nebo o odstředivé síly.
Uživatelské prostředí programu RFEM nebo RSTAB lze individuálně upravovat. Die Erstellung von Symbol- und Menüleisten wurde bereits in vorhergehenden Beiträgen beschrieben. In diesem soll daher das Augenmerk auf der Lastfall-Dropdown-Liste liegen. Diese dient dem Wechsel zwischen den einzelnen Lastfällen, Kombinationen sowie auch Modulfällen.
Výsledkové okno průřezových charakteristik lze individuálně upravit pomocí tlačítka [Filtrovat] v panelu nástrojů. In einem Dialog können dann die einzelnen Querschnittsparameter ein- oder ausgeblendet werden.
Součinitele ekvivalentního poškození závisí na tom, které konstrukční prvky v přídavném modulu RF-/STEEL Fatigue Members se mají posuzovat, a jsou vysvětleny v příslušných normách. Die folgende Auflistung zeigt einen Überblick über die Normen, in denen die Berechnung der Schadensäquialenzfaktoren explizit geregelt ist:
V přídavném modulu RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations lze časové diagramy definovat přímo jako funkce v editačním poli. Der Parameter t ist für die Zeitschritte zu verwenden, andere Parameter können im Dialog "Parameter bearbeiten" definiert und dann in RF-/DYNAM Pro verwendet werden.
Pro splnění požadavků na parametry speciálních budov upravených podle norem lze vytvořit nové národní přílohy ze stávající. Dazu kann eine Kopie des gewünschten Nationalen Anhangs angelegt werden und die Parameter den Erfordernissen angepasst 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.