Addon Geotechnická analýza dodává programu RFEM další specifické materiálové modely podloží, které umí vhodně znázornit komplexní chování materiálu podloží. V tomto odborném příspěvku, který má sloužit jako úvod, chceme ukázat, jak lze stanovit tuhost materiálových modelů podloží v závislosti na napětí.
Jak již možná víte, program RFEM 6 vám nabízí možnost zohlednit materiálové nelinearity. Tento článek vysvětluje, jak stanovit vnitřní síly na deskách modelovaných z nelineárního materiálu.
Plochy v modelech budov mohou mít mnoho různých velikostí a tvarů. V programu RFEM 6 lze všechny tyto plochy zohlednit, neboť program umožňuje definovat různé materiály a tloušťky a také plochy s různou tuhostí a různými typy geometrie. Tento článek se zaměřuje na čtyři z těchto typů ploch: rotační, oříznutí, bez tloušťky a pro přenos zatížení.
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.
V tomto článku si ukážeme, jak je addon „Časově závislá analýza“ integrován do programů RFEM 6 a RSTAB 9. Článek popisuje, jak zadat vstupní údaje, jako jsou časově závislé charakteristiky materiálu, jak vybrat typ analýzy a jak zadat časy zatížení.
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.
V programu RFEM 6 lze zděné konstrukce modelovat a posuzovat pomocí addonu Posouzení zdiva, který používá pro posouzení metodu konečných prvků. Lze v něm modelovat složité zděné konstrukce a provádět statickou a dynamickou analýzu, protože v programu je implementován nelineární materiálový model pro posouzení únosnosti zdiva a různých mechanismů porušení. Zděné konstrukce lze zadávat a modelovat přímo v programu RFEM 6 a materiálový model zdiva je možné kombinovat se všemi běžnými addony programu RFEM. Jinými slovy, lze posuzovat celé modely budov obsahujících zdivo.
Ocel má z hlediska požární odolnosti špatné tepelné vlastnosti. Tepelná roztažnost při zvyšující se teplotě je ve srovnání s jinými stavebními materiály velmi vysoká a může vést k účinkům, které se při posouzení za normální teploty nevyskytovaly v důsledku vynuceného přetvoření v konstrukčním prvku.Se zvyšující se teplotou roste poddajnost oceli, zatímco její pevnost klesá. Protože ocel ztrácí při teplotě 600 °C 50% své pevnosti, je důležité konstrukční prvky před účinky požáru chránit. U chráněných ocelových konstrukčních prvků lze prodloužit dobu požární odolnosti díky lepšímu chování při zahřívání.
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).
V programech RFEM a RSTAB lze pohodlně přiřadit materiály hybridním průřezům z programu SHAPE‑THIN. Předpokladem je, že jednotlivým prvkům průřezu byly v programu SHAPE‑THIN přiděleny různé materiály.
V době technologie BIM nabývá výměna dat mezi různými oblastmi projektování na významu. Vzhledem k tomu, že každý software má vlastní specifikaci pro popisy průřezů a materiálů, nabízejí programy RFEM a RSTAB převodní tabulky (mapovací soubor).
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.
Abychom v programu RFEM zamezili vzniku singularity v pevné uzlové podpoře, máme k dispozici možnost pružné uzlové podpory. Ta může být definována přímo v dialogu uzlové podpory jako Sloup v Z. Přitom musíme stanovit geometrii sloupu i materiál a podmínky jeho podepření. V tomto příspěvku ukážeme variantu modelování sloupu jako Podloží plochy.
V programu RFEM lze na mnoha místech upravovat tuhosti pro materiály, průřezy, pruty, zatěžovací stavy a kombinace zatížení. Pro zohlednění těchto úprav při určování vlastních frekvencí existují v modulu RF-DYNAM Pro dvě možnosti.
S ortotropním elasticko‑plastickým materiálovým modelem lze v programu RFEM 5 počítat a vyhodnocovat tělesa s plastickými materiálovými vlastnostmi podle takzvaného Tsai‑Wuova kritéria. Tsai‑Wuovo kritérium zveřejnili Stephen W. Tsai a Edward M. Wu pro rovinnou napjatost v roce 1971.
Elasticko-plastický materiálový model v programu RFEM 5 Vám umožňuje vypočítat plochy a tělesa s plastickými charakteristikami materiálu a provést vyhodnocení napětí. Tento materiálový model je založený na klasické von Misesově plasticitě.
S nelineárním elastickým materiálovým modelem v programu RFEM 5 můžeme vypočítat a provést analýzu napětí ploch a těles s nelineárními vlastnostmi materiálu.
Program RFEM již nějakou dobu umožňuje ortotropní plastickou analýzu na základě kritéria plasticity Tsai‑Wu. Modulem zpevnění Ep,x nebo Ep,y lze zohlednit zpevnění materiálu při iteračním výpočtu.
V okně „Materiálový model ‑ Izotropní nelineární elastický 2D/3D“ můžeme zvolit podmínky plasticity podle von Misesovy, Drucker‑Pragerovy a Mohr‑Coulombovy hypotézy přetvoření. Pomocí nich můžeme popsat elasto‑plastické chování materiálu. Funkce plasticity závisí na hlavních napětích nebo neměnnosti tenzoru napětí. Kritéria se vztahují na 2D a 3D materiálové modely.
Napětí v průřezu prutu se počítají v takzvaných napěťových bodech. Tyto body se stanoví na takových místech v průřezu, kde může napětí v materiálu vykazovat extrémní hodnoty s ohledem na druhy zatížení.
Pružné deformace konstrukčního prvku vlivem zatížení vycházejí z Hookova zákona, který popisuje lineární vztah mezi napětím a přetvořením. Jsou vratné: Po odlehčení se konstrukční prvek vrací do původního tvaru. Plastické deformace ovšem vedou k nevratným změnám tvaru. Plastická přetvoření jsou zpravidla podstatně větší než pružné deformace. Při plastickém namáhání tažných materiálů, jakým je ocel, dochází k jejich zplastizování, při němž je nárůst deformace doprovázen zpevněním. Vedou k trvalým deformacím - a v extrémních případech k porušení konstrukčního prvku.
Drátkobeton se v současnosti používá především v konstrukcích podlah průmyslových staveb, případně hal, u základových desek s menším zatížením, suterénních stěn a podlah. Od roku 2010, kdy německý výbor pro železobetonové konstrukce (DAfStb) zveřejnil první směrnici týkající se drátkobetonu, mají statici k dispozici normu pro posouzení tohoto kompozitního materiálu, přičemž vláknobeton se ve stavební praxi těší stále větší oblíbenosti. V tomto článku popíšeme postup při nelineárním výpočtu základové desky z drátkobetonu v mezním stavu únosnosti v programu RFEM pro výpočty metodou konečných prvků.
Vzhledem ke specifickým vlastnostem materiálu, jakým je sklo, je třeba při modelování v programu MKP věnovat zvláštní pozornost detailům. Sklo má velmi vysokou pevnost v tlaku, a proto lze pozorovat určitou tendenci posuzovat ho pouze na tahová napětí. Zvláštní nevýhodou tohoto materiálu je jeho křehkost. Proto by se neměly opomíjet případné špičky napětí ve výpočtu.
Drátkobeton se v současnosti používá především v konstrukcích podlah průmyslových staveb, případně hal, u základových desek s menším zatížením, suterénních stěn a podlah. Od roku 2010, kdy německý výbor pro železobetonové konstrukce (DAfStb) zveřejnil první směrnici týkající se drátkobetonu, mají statici k dispozici normu pro posouzení tohoto kompozitního materiálu, přičemž vláknobeton se ve stavební praxi těší stále větší oblíbenosti. V našem příspěvku se budeme zabývat jednotlivými materiálovými charakteristikami drátkobetonu a také zohledněním těchto parametrů v programu RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků.
Výkazy materiálu podávají přehled o tom, jaký počet jakých dílů je zapotřebí pro vytvoření konstrukce. Na jejich základě se tak stanoví a obstarává potřebný materiál. Výkazy materiálu lze vyhotovit například v návrhových modulech RF-/STEEL EC3, RF-/TIMBER Pro a dalších. Výkaz materiálu přesně na míru potřebám uživatele lze navíc vytvořit pomocí rozhraní RF-COM/RS-COM.