V tomto příspěvku představíme základní pojmy z dynamiky konstrukcí a jejich roli při seizmickém posouzení konstrukcí. Velký důraz je kladen na srozumitelné vysvětlení odborných aspektů, aby byl i bez hlubších odborných znalostí umožněn vhled do problematiky.
Pokud jsou k dispozici naměřené tlaky od větru na plochách budovy, lze je zadat do statického modelu v programu RFEM 6, zpracovat v programu RWIND 2 a aplikovat jako zatížení větrem pro statickou analýzu v programu RFEM 6.
Programy RWIND 2 a RFEM 6 lze nyní použít pro výpočet zatížení větrem z experimentálně naměřených tlaků od větru na plochách. V zásadě jsou k dispozici dvě interpolační metody pro rozložení tlaků měřených v izolovaných bodech po plochách. Vhodnou metodou a nastavením parametrů lze dosáhnout požadovaného rozdělení tlaku.
Vytvoření ověřovacího příkladu pro výpočetní dynamiku tekutin (CFD) je rozhodujícím krokem pro zajištění přesnosti a spolehlivosti výsledků simulace. Tento proces zahrnuje porovnání výsledků CFD simulací s experimentálními nebo analytickými daty z reálných scénářů. Cílem je prokázat, že CFD model může věrně kopírovat fyzikální jevy, které má simulovat. Tento průvodce popisuje základní kroky při vývoji ověřovacího příkladu pro CFD simulaci, od výběru vhodného fyzikálního scénáře až po analýzu a porovnání výsledků. Pečlivým dodržováním těchto kroků mohou inženýři a výzkumní pracovníci zvýšit důvěryhodnost svých CFD modelů a připravit cestu pro jejich efektivní použití v různých oblastech, jako je aerodynamika, letecký průmysl nebo environmentální studie.
Směr větru hraje zásadní roli při CFD (Computational Fluid Dynamics) simulaci a při statickém návrhu budov a infrastruktury. Jedná se o určující faktor pro posouzení interakce sil od větru s konstrukcemi, ovlivňující rozložení tlaků od větru a následně i odezvu konstrukce. Pochopení vlivu směru větru je nezbytné pro vypracování návrhů, které mohou odolávat proměnným silám větru a zajišťují bezpečnost a trvanlivost konstrukcí. Zjednodušeně řečeno, směr větru pomáhá vyladit CFD simulace a řídí principy návrhu pro optimální chování a odolnost proti účinkům větru.
CFD výpočty jsou obecně velmi složité. Přesný výpočet proudění větru okolo komplikovaných konstrukcí je velmi náročný na čas a výpočetní výkon. V mnoha stavebních aplikacích není vysoká přesnost vyžadována a náš CFD program RWIND 2 umožňuje v takových případech zjednodušit model konstrukce a výrazně tak snížit náklady. V tomto příspěvku najdete odpovědi na některé dotazy týkající se zjednodušování.
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.
Velké modely mohou obsahovat více rozměrových měřítek a jsou tedy náročné na výpočetní výkon. V tomto článku si ukážeme, jak zjednodušit a optimalizovat výpočet takových modelů s ohledem na požadované výsledky.
Velikost výpočetní oblasti (velikost větrného tunelu) je důležitým aspektem simulace větru, který má významný vliv na přesnost, ale i náklady na CFD simulaci.
Addon Nelineární chování materiálu umožňuje zohlednit materiálové nelinearity v programu RFEM 6. Tento článek poskytuje přehled dostupných nelineárních materiálových modelů, které jsou k dispozici po aktivaci addonu v Základních údajích modelu.
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.
Větrolamy jsou speciální tkaninové konstrukce, které chrání životní prostředí před škodlivými chemickými částicemi, omezují větrnou erozi a pomáhají zachovat cenné zdroje. Programy RFEM a RWIND se používají pro analýzu větrolamů jako programy pro jednosměrnou interakci proudění a konstrukce (FSI). V tomto příspěvku ukážeme, jak lze provést statické posouzení větrolamů pomocí programů RFEM a RWIND.
RWIND 2 je program pro generování zatížení větrem metodou CFD (Computational Fluid Dynamics). Simuluje proudění větru kolem budov včetně nepravidelných a unikátních geometrií pro stanovení zatížení větrem na jejich plochy a pruty. Program RWIND 2 může být integrován do programů RFEM/RSTAB pro statické výpočty nebo použit samostatně.
V programu RFEM 6 je možné zadat konstrukce s vícevrstvými plochami pomocí addonu „Vícevrstvé plochy“. Pokud je tedy addon aktivován v základních údajích modelu, je možné definovat skladby vrstev s libovolným materiálovým modelem. Lze také kombinovat materiálové modely například izotropních a ortotropních materiálů.
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.
Ocelové přípoje jsou v programu RFEM 6 definovány jako sestava komponent. V novém addonu Ocelové přípoje jsou k dispozici univerzálně použitelné základní komponenty (plechy, svary, pomocné roviny) pro zadávání složitých spojovacích situací. Metody, kterými lze zadávat spoje, jsou popsány ve dvou předchozích článcích databáze znalostí: „Nový přístup k posouzení ocelových přípojů v programu RFEM 6“ a „Zadání komponent ocelového styčníku pomocí databáze“.
RWIND 2 je program pro generování zatížení větrem metodou CFD (Computational Fluid Dynamics). Simuluje proudění větru kolem budov včetně nepravidelných a unikátních geometrií pro stanovení zatížení větrem na jejich plochy a pruty. Program RWIND 2 může být integrován do programů RFEM/RSTAB pro statické výpočty nebo použit samostatně.
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.
Seizmická analýza v programu RFEM 6 se provádí pomocí addonů pro modální analýzu a analýzu spektra odezvy. Obecná koncepce analýzy zemětřesení v programu RFEM 6 je vlastně založena na vytvoření zatěžovacího stavu pro modální analýzu a analýzu spektra odezvy. Skupina norem pro tyto analýzy se nastavuje v záložce Normy II v Základních údajích modelu.
U posuzování skla v přídavném modulu RF‑GLASS jsou v zásadě dvě různé možnosti výpočtu: 2D a 3D výpočet. Základní rozdíl těchto dvou variant posouzení je programem automatizované modelování vrstev v dočasném modelu. Při 2D posouzení jsou pro jednotlivé vrstvy generovány plošné prvky (desková teorie), zatímco pro 3D posouzení jsou jednotlivé vrstvy tvořeny tělesy. Podle zvolené skladby vrstev jsou možnosti výběru k dispozici, nebo jsou automaticky nastaveny programem.
Odezva konstrukcí na působení větru se liší v závislosti na jejich tuhosti, hmotnosti a na tlumení. V zásadě rozlišujeme mezi konstrukcemi náchylnými a nenáchylnými ke kmitání.
V mnoha případech je potřeba filtrovat výsledky pro zobrazení hodnot na plochách, aby se nezobrazila všechna čísla. Při zobrazení uspořádání výztuže můžete například skrýt hodnoty, které jsou nižší než použitá základní výztuž.
V záhlaví tiskového protokolu je standardně zobrazený název projektu/modelu ze základních údajů. V programu RFEM 5 a RSTAB 8 můžete název projektu/modelu změnit ručně v tiskovém protokolu nezávisle na skutečném názvu modelu.
V případě účinků na mosty pozemních komunikací je vedle základních kombinačních pravidel podle EN 1990 třeba navíc uvažovat další kombinační podmínky, které se stanoví v EN 1991-2. Programy RFEM a RSTAB nabízejí přitom automatické vytváření kombinací, které lze aktivovat v základních údajích při výběru normy EN 1990 + EN 1991-2. Dílčí součinitele spolehlivosti a kombinační součinitele v závislosti na kategorii účinku jsou při výběru příslušné národní přílohy již předem nastaveny.