V programu RFEM 6 se výsledky pro uzly sítě konečných prvků stanoví metodou konečných prvků. Aby byl průběh vnitřních sil, deformací a napětí spojitý, jsou tyto uzlové hodnoty vyhlazeny pomocí interpolace. V tomto článku představíme a porovnáme různé typy vyhlazení, které můžete pro tento účel použít.
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.
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.
Posouzení na protlačení se má podle EN 1992-1-1 provést u desek se soustředěným zatížením nebo reakcí. Uzel, kde se provádí posouzení na únosnost ve smyku při protlačení (tj. v případě problému s protlačením), se označuje jako uzel protlačení. Soustředěné zatížení v těchto uzlech lze zadat pomocí sloupů, osamělé síly nebo uzlových podpor. Koncový bod lineárního zatížení na deskách se také považuje za soustředěné zatížení, a proto by měla být kontrolována smyková únosnost také na koncích a v rozích stěn a na koncích nebo v rozích liniových zatížení a liniových podpor.
Jako pomůcku pro statické výpočty rovinných stavebních dílců nabízí RFEM možnost zobrazit kvalitu sítě konečných prvků. Interní kontrola vygenerovaných konečných prvků se provede podle definovaných kritérií.
Programy RFEM a RSTAB nabízejí různé možnosti pro zadání zatížení na uzel. Tyto implementované funkce umožňují uživateli definovat zatížení na uzel po složkám v různých směrech.
U těles se nabízí další možnost pro nastavení sítě konečných prvků. Kromě celkového zjemnění sítě konečných prvků lze nastavit také vícevrstvou síť. V takovém případě lze zadat dělení tělesa s konečnými prvky mezi dvěma rovnoběžnými plochami. Tato možnost je vhodná především u protáhlých těles s omezenou výškou.
Podpory lze kopírovat a přesouvat pomocí funkce Drag & Drop, i když v místní nabídce není k dispozici funkce "Posun/Kopie...". To platí pro všechny typy podpor: uzlové, liniové i plošné. Lze je tak snadno přiřadit k jiným uzlům, liniím nebo plochám.
Pokud je třeba smazat nadbytečné uzly a zároveň zachovat připojené objekty, po kliknutí pravým tlačítkem myši na příslušný uzel se vyberou možnosti „Smazat uzly“ a „Sloučit připojené pruty“. V programu RFEM lze kromě prutů sloučit také linie.
Uplatňuje se při generování sítě ploch se zakřivenými a prohnutými obrysy. Program se s ní pokouší zarovnat síť konečných prvků s hraničními liniemi ploch.
Pro nalezení středu obdélníku bylo dříve nutné vytvořit linii od jednoho rohového bodu k diagonálně protilehlému. Rozpůlením této linie byl nalezen střed. V programech RFEM 5 a RSTAB 8 lze nyní vytvořit uzel mezi dvěma body. Stačí pouze zvolit rohové body a poté určit vzdálenost v absolutních nebo relativních hodnotách.
Návrh výztuže ploch se provádí v modulu RF-CONCRETE Surfaces pomocí volně definovatelné výztužné sítě. V grafickém zobrazení výsledků programu RF-CONCRETE Surfaces v programu RFEM je možné zobrazit směr výztuže pomocí šipky výztuže, která symbolizuje směr výztuže.
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.
Deformace uzlů sítě konečných prvků jsou vždy prvním výsledkem výpočtu konečných prvků. Na základě těchto deformací a tuhosti prvků lze vypočítat přetvoření, vnitřní síly a napětí.
V tomto příspěvku popíšeme, jak lze vytvořit stropní desku jako 2D model v programu RFEM a její zatížení uvažovat podle Eurokódu 1. Zatěžovací stavy se budou skládat do kombinací podle Eurokódu 0 a následně se provede jejich lineární výpočet. V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces se při posouzení stropní desky na ohyb bude postupovat podle Eurokódu 2. V oblastech, které nevykrývá základní vyztužení sítěmi, se použijí výztužné ocelové pruty.
Excentrická zatížení na uzel lze v modulu RF-/FE-LTB zadat dvěma způsoby. Zunächst muss die Knotenlast an sich in der richtigen Richtung angesetzt werden. Danach muss entweder das resultierende Torsionsmoment oder die Exzentrizität angesetzt werden.
Pro zadání kóty v programu RFEM musí existovat fyzický uzel v místech, která se mají okótovat. Eine Bemaßung von freien Flächenlasten oder grafischen Ergebnissen war bislang somit nicht ohne weiteren Aufwand möglich.
Rozhraní DXF v programu RFEM nyní exportuje prvek 3DFACE do souboru DXF pro každou buňku sítě konečných prvků exportované konstrukce. Das 3DFACE-Element wird zum Beispiel von AutoCAD beim Einlesen erkannt und kann als Fläche in der Grafik dargestellt werden. Verschiedene visuelle Stile helfen hier, die 3DFACE-Flächen in der gewünschten Ansicht darzustellen.
V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces se plochy výztuže sítě pro základní a přídavnou výztuž nezadávají ručně, ale lze je vybrat v databázi. Dafür stehen verschiedene Lieferprogramme zur Verfügung, beispielsweise aus Deutschland, Österreich oder den USA.
Zatížení na uzel lze rychle zkopírovat do jiných uzlů pomocí volby "Kopírovat zatížení na uzel" v místní nabídce. Dazu ist zunächst die zu kopierende Knotenlast zu selektieren und dann aus dem Kontextmenü der Eintrag "Knotenlast kopieren" zu wählen. Im erscheinenden Fenster "Mehrfachauswahl" sind dann die Knoten auszuwählen, auf die die Knotenlast kopiert werden sollen. Nach Verlassen des Fensters mit "OK" wird die Knotenlast kopiert.
V programu RFEM můžete pomocí funkce exportu exportovat vygenerovanou síť konečných prvků do DXF. Hierfür kann der Exportdialog im Programm aufgerufen und das "ASCII-Format – Ergebnisse" gewählt werden. Neben einem Ergebnis, wie zum Beispiel der Isolinien, kann das FE-Netz im Register "Ergebnisse – Isolinien (.dxf)" angewählt werden. Nach dem Export ist das Netz im DXF im Layer DL-FE-MESH verfügbar.
Výsledky z přídavného modulu RF‑CONCRETE Surfaces lze graficky zobrazit v tiskovém protokolu. Často je pro tento účel použito nastavení „Hodnoty na plochách” v navigátoru výsledků v RF‑CONCRETE Surfaces. Zobrazí se tak textová bublina s výsledkovou hodnotou, podle nastavení navigátoru výsledků „V bodech rastru a ručně vytvořených bodech”, nebo „V uzlech sítě prvků”.
Při zadávání zatížení na uzel máte několik jednoduchých možností, jak je natočit:~ Natočení pomocí úhlu okolo globálních souřadných os v určitém pořadí~ Orientace v uživatelsky definovaném souřadném systému~ Směr k určitému uzlu~ Uspořádání pomocí dva uzly~ ve směru prutu/linie
V přídavném modulu RF‑/DYNAM Pro - Forced Vibrations jsou statické zatěžovací stavy propojeny s časovými diagramy pro stanovení buzení dané konstrukce. Tímto způsobem lze v časové analýze použít nejen zatížení na uzel, ale také zatížení na linii, plochy, volné nebo generované zatížení.
V přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces lze při vyhodnocování výsledků po bodech použít funkci "Filtrovat body". Durch diesen Filter kann vom Anwender eine Gruppe von Punkten festgelegt werden, die in der Ergebnismaske ausgegeben werden soll. Tuto funkci můžete vybrat v okně 2.3 Nutná výztuž po uzlech.
Při spolupráci mezi statiky a projektanty se často používá formát DXF, pokud neexistuje přímé rozhraní. Bohužel však nejsou geometrické údaje z těchto souborů vždy přesné. Například nepřesnost na třetím desetinném místě nehraje v projektu roli, ale může vést k problémům při generování sítě konečných prvků v programu RFEM.
V programech RFEM a RSTAB lze uzly vytvářet nejen pomocí souřadnic, ale také pomocí existujících uzlů. Mit der Funktion "Knoten zwischen zwei Punkten" wird beispielsweise ein Knoten erstellt, welcher sich auf der gedachten Verbindungslinie zweier Knoten befindet. Die Distanz kann über eine Prozentangabe oder über relative Längen angegeben werden.